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遷移金属化合物に対する共鳴X線発光スペクトルの偏光依存性の理論

过渡金属化合物共振X射线发射光谱的偏振依赖性理论

基本信息

批准号：
01J04633
负责人：
松原雅彦
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,過去二年間に行った一連の遷移金属化合物を対象とした偏光依存共鳴X線発光分光法(RXES)の系統的な解析の結果を踏まえて,いくつかの物質系を選んで更なる解析を行なった.対象としたのは3d^0であるSc3ハロゲン化物(ScF_3,ScCl_3,ScBr_3),3d^<0.5>から3d^2にわたるV酸化物(NaV_2O_5,VO_2,NaV_2O_7,V_2O_3)である.Sc3ハロゲン化物に関しては非結合状態に対応するRXESのスペクトルに注目した.このスペクトルは結晶場によりt_<2g>とe_gの性格を持つ2つのピークに分裂している.一方XASのスペクトルはスピン-軌道相互作用と結晶場により主に4つのピークに分裂しており,単純な一電子描像からは低エネルギー側からそれぞれ(A)L_3t_<2g>,(B)L_3e_g,(C)L_2t_<2g>,(D)L_2e_gの性格を持っていることが期待され,A, Cで共鳴させた場合には非結合状態RXESスペクトルのt_<2g>ピークが,B, Dで共鳴させた場合にはe_gピークがそれぞれ共鳴増大することが予想される.実際ScF_3の実験結果ではそのようになっている.しかしながらScCl_3,ScBr_3の場合にはDで共鳴した際にe_gではなくt_<2g>ピークが共鳴増大するという一電子描像とは矛盾した結果となっていた.この理由を調べるためにクラスターモデルによる計算を行い,混成及びクーロン相互作用の多重項部分の寄与を徐々に変えてRXESスペクトルの解析を行った結果,ScCl_3とScBr_3では強い混成相互作用と多重項相互作用の効果によってXASのDのスペクトルは純粋なe_g状態ではなくt_<2g>とe_gの混ざった状態になっており,ScF_3では混成効果がさほど強くないためにほとんど純粋なe_g状態になっているということを突き止めた.また,V酸化物に関しては上述のさまざまな物質に対してRXESの解析を行い実験との比較を行った.いずれにおいてもRXESは純粋なV3d状態とV3dとO2pとが強く混成した状態からなっていることをクラスターモデル計算によって示した.

In this study, the systematic analysis results of polarization-dependent resonance X-ray spectroscopy (RXES) for the imaging of a series of migrating metal compounds have been carried out in the past two years. The <0.5>RXES is the most important component of Sc3 compounds (ScF_3, ScCl_3, ScBr_3), Sc3 compounds (NaV_2O_5, VO_2, NaV_2O_7, V_2O_3). The crystal field of the crystal field is t_<2g>e_g. The character of the crystal field is divided into two parts. The characteristics of XAS in A pure electron image are: (A)L_3t_,<2g>(B) L_3e_g,(C)L_2t_,(D) L_2e_g,(C)L_3t_ ,(D) L_2e_g,(D) L_3t_ ,(D) L_3t_,(C) L_2e_g,(<2g>D) L_2e_g,(D) L_3t_g,(D) L_2e_g,(D) L_3t_g,(D) <2g>L_2e_g) L_2e_g,(D) L_2 The results of ScF_3 implementation are as follows. In the case of ScCl_3, ScBr_3, the resonance is increased. In the case of an <2g>electron image, the contradiction is increased. The analysis results show that ScCl_3 and ScBr_3 have strong hybrid interaction and multiple-term interaction effects, and ScF_3 has strong hybrid interaction and multiple-term interaction <2g>effects. The analysis and comparison of RXES with V-acidifying substances mentioned above were carried out. RXES is pure V3d state, V3d state, O2p state and strong hybrid state.