電子間多重極相互作用を含む有限系に基づく遷移金属酸化物の電子状態理論

基于有限系统的过渡金属氧化物电子态理论，包括电子之间的多极相互作用

• 批准号: 06216102
• 负责人: 城 健男
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06216102/
• 关键词: 遷移金属酸化物; 光電子放出; 電荷移動型絶縁体; 銅酸化物; バンドギャップ; 逆光電子放出; 金属絶縁体転移

1.遷移金属酸化物CuO,NiO,CoO,FeO,MnO,TiO_2の3d電子状態と遷移元素原子2p内殻励起3d,3p,3s共鳴電子放出スペクトル(PES)の関係を電子間多重極相互作用を取り入れた遷移元素原子1個を含むクラスター模型に基づいて理論的に調べた。酸素イオンから遷移元素イオンヘ電子を移動させるのに必要なエネルギーを△、3d電子間の有効相互作用をUとする。CuO,NiOでは、△<U(電荷移動型絶縁体)であるのに対し、CoOでは△〜U,FeO,MnOでは△>Uであることを示した。またTiO_2では、Tiイオンと酸素間の有効移行積分がUや△と同程度に大きいため、Tiの3d状態は、3d^0と3d^1L配置(Lは酸素2p軌道のホールを表す)の強い結合状態にあることを示した。この事が、非共鳴下と共鳴下の3dPES及び3pPESに直接反映されることを示した。2.銅酸化物について、より大きいクラスターCu_2O_7,Cu_2O_8に対し1)ドープしない場合、2)ホールを1個ドープした場合、3)電子を1個ドープした場合のそれぞれについて、3dPESと3d逆光電子放出を計算した。この系について知られているパラメータ値を用いることにより、1)ドープしない系の「バンドギャップ」は1.9eV程度であること、2)Zhang-Rice (ZR)singletの移行積分がO.4eV程度であること、3)ホールをドープした系の「バンドギャップ」は0.7eV程度であるが、フェルミレベルに最も近いPES終状態はZR singletが2個動けない状態にあり、上記移行積分0.4eVを考慮すると、この系は金属的であると見なせることを示した。

1. Migration metal acidification CuO, NiO, CoO, FeO, MnO, TiO_2 の と 3 d electronic state transition element atoms 2 p inner wound up 3 d, 3 p, 3 s resonance electronic release ス ペ ク ト ル (PES) の masato is a multiple pole interaction between を electronic を take り れ た transition element atom contains a を む ク ラ ス タ に ー model base づ い The に key of て theory べた. Acid element イ オ ン か ら transition element イ オ ン ヘ electronic を mobile さ せ る の に necessary な エ ネ ル ギ ー を delta, 3 d の have sharper interaction between electronic を U と す る. CuO, NiO で は, delta < U type (charge mobile never try) で あ る の に し seaborne, CoO で は delta ~ U, FeO, MnO で は delta > U で あ る こ と を shown し た. ま た TiO_2 で は, Ti イ オ ン と の have sharper transitions between acid element integral が U や delta と with degree に big き い た め, Ti の 3 d status は, 3 d ^ 0 と 3 d L ^ 1 configuration (L は acid, 2 p orbitals の ホ ー ル を table す) の い combined with strong state に あ る こ と を shown し た. <s:1> events が, と in non-resonant conditions, <s:1> 3dPES and び3pPESに in resonant conditions directly reflect される とを とを とを indicating た. 2. Copper acidification content に つ い て, よ り big き い ク ラ ス タ ー Cu_2O_7, Cu_2O_8 に し 1) seaborne ド ー プ し な い occasions, 2) ホ ー ル を 1 ド ー プ し た occasions 1, 3) electronic を ド ー プ し た occasions の そ れ ぞ れ に つ い て, 3 dpes と 3 d backlight electronic release を computing し た. こ の is に つ い て know ら れ て い る パ ラ メ ー タ numerical を with い る こ と に よ り, 1) ド ー プ し な い is の "バ ン ド ギ ャ ッ プ" は degree of 1.9 eV で あ る こ と Zhang - Rice, 2) (ZR) singlet の transitional integral が o. degree of 4 eV で あ る こ と, 3) ホ ー ル を ド ー プ し た is の "バ ン ド ギ ャ ッ プ" は degree of 0.7 eV で あ る が, フ ェ ル ミ レ ベ ル に は ZR most も い PES nearly end state State of singlet が two dynamic け な い に あ り, written transitional points 0.4 eV を consider す る と, こ の is は metal で あ る と see な せ る こ と を shown し た.

项目成果

T.Jo: "Strong 3d-Ligand Hybridization in TiO_2 and Satellite Structures in Ti 3d and 3p Photoemission" Journal of the Physical society of Japan. 64. 676-677 (1995)

T.Jo：“TiO_2 中的强 3d 配体杂交以及 Ti 3d 和 3p 光电子发射中的卫星结构”日本物理学会杂志。

T.Nishino: "Dynamical Correlation Functions of One-Dimensional Kondo Lattice Model" Physica B. (発表予定).

T.Nishino：“一维近藤晶格模型的动态相关函数”Physica B.（待提交）。

A.Tanaka: "Configuration dependent hybridization strength revealed by analysis of resonant inverse photoemission in CeNi_2" Physica B. (発表予定). (1995)

A.Tanaka：“通过对 CeNi_2 中的共振逆光电发射分析揭示的构型依赖性杂交强度”Physica B.（待提交）。

A.Tanaka: "Resonant 3d and 3s Photoemission in Transition Metal Oxides Predicted of 2p Threshold" Journal of the physical society of Japan. 63. 2788-2807 (1994)

A.Tanaka：“预测 2p 阈值的过渡金属氧化物中的共振 3d 和 3s 光电发射”日本物理学会杂志。

S.Suga: "Photoemission,X-ray absorption and inverse-phetoemission studied of valence-fluctuating Sm_3Se_4" Physical Review B. 51. 2061-2067 (1995)

S.Suga：“价波动 Sm_3Se_4 的光发射、X 射线吸收和逆光发射研究”物理评论 B.51.2061-2067 (1995)