遷移金属酸化物における共鳴X線散乱の理論的研究

过渡金属氧化物中共振X射线散射的理论研究

• 批准号: 14038209
• 负责人: 五十嵐 潤一
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14038209/
• 关键词: 遷移金属酸化物; 共鳴X線散乱; K吸収端; 磁気円二色性; ヤーンテラー; 軌道秩序; 磁気散乱; スピン軌道相互作用

電子状態の第一原理計算を、強相関電子系物質の典型である遷移金属化合物におけるX線散乱および吸収スペクトルの解析に適用し、以下の成果を得た。・遷移金属化合物で軌道秩序を示す典型物質KCuF_3におけるK(1s)吸収端共鳴X線散乱(RXS)スペクトルを計算し、実験結果を再現すると共に、その強度はヤーンテラー歪から生じることを明らかにした。スペクトル強度は軌道秩序の直接の反映であるとする主張を明確に否定するもので、今後の実験データ解釈の重要な指針となる。・KCuF_3の反強磁性秩序に対応したRXS(磁気RXS)のスペクトルの計算を行い、スピン軌道相互作用を考慮することで、実験結果を再現することに成功するとともに、スペクトル強度は4p電子状態におけるスピン分極ではなく軌道分極から生じていることを実験結果の解析から明らかにした。・典型的反強磁性体NiOに対して、磁気RXSスペクトルの計算を行い、実験結果を再現すると共に、その機構を明らかにした。この成果は、前の成果とも合わせて、中性子散乱実験と相補的な位置にある磁気RXS実験の解析への道を開くものである。・強磁性金属Mn_3GaCにおけるK(1s)吸収端磁気円二色性(XMCD)スペクトルを、スピン軌道相互作用を考慮した第一原理計算に基づき解析した。MnおよびGaのK吸収端における形状の相違点を含めて、スペクトル形状の微細な構造の起源まで同定でき、4p電子の軌道分極の機構が解明できた。多くの遷移金属化合物でも同様のスペクトル形状を示すことから、今後のXMCD実験結果の解釈の指針となる結果である。

The first-principles calculation of electronic states and the analysis of X-ray scattering and absorption characteristics of typical and strongly correlated electron series compounds are applied. The orbital order of migrating metal compounds is shown in the typical substance KCuF_3. The absorption end resonance X-ray scattering (RXS) is calculated and the results are reproduced. The strength of the orbit is a direct reflection of the orbit's order. The calculation of the antiferromagnetic order of KCuF_3 for RXS(magnetic RXS) takes into account the orbital interaction, and the results are reproduced successfully. Typical antiferromagnetic materials NiO and magnetic RXS are calculated, and the results are reproduced. The results of this research are as follows: Ferromagnetic metal Mn_3GaC absorption end magnetic dichroism (XMCD) separation, orbital interaction is considered first principles calculation basis analysis The origin of the fine structure of Mn, Ga and K absorption ends is determined by the mechanism of orbital polarization of 4p electrons. Multi-mobile metal compounds have the same shape, and the XMCD results show the same shape.

项目成果

J.Igarashi: "Lattice Distortion and Resonant X-Ray Scattering in DyB_2C_2"J.Phys.Soc.Jpn.. (掲載予定). (2003)

J.Igarashi：“DyB_2C_2 中的晶格畸变和共振 X 射线散射”J.Phys.Soc.Jpn..（即将出版）。

T.Nagao: "5d States and Resonant X-Ray Scattering from CeB_6"Surface Rev.Lett.. 9・2. 1203-1207 (2002)

T.Nagao：“来自 CeB_6 的 5d 状态和共振 X 射线散射”Surface Rev.Lett.. 9・2（2002 年）

M.Takahashi: "Lattice Distortion and V K Edge Resonant X-Ray Scattering in YVO_3"Physical Review B. 65. 205114-205117 (2002)

M.Takahashi：“YVO_3 中的晶格畸变和 V K 边缘共振 X 射线散射”物理评论 B.65.205114-205117 (2002)

M.Takahashi: "Resonant X Ray Scattering in YTiO_3 and YVO_3"Surface Rev.Lett.. 9・2. 1197-1201 (2002)

M.Takahashi：“YTiO_3 和 YVO_3 中的共振 X 射线散射”Surface Rev.Lett.. 9・2。 1197-1201 (2002)

J.Igarashi: "Resonant X-Ray Scattering from CeB_6"J.Phys.Soc.Jpn.. 71・7. 1771-1779 (2002)

J.Igarashi：“来自 CeB_6 的共振 X 射线散射”J.Phys.Soc.Jpn.. 71・7（2002）。