X線スペックル散乱による相転移ダイナクスの空間的・時間的相関の解明

通过 X 射线散斑散射阐明相变动力的空间和时间相关性

• 批准号: 16684008
• 负责人: 中尾 裕則
• 金额: $ 17.56万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16684008/
• 关键词: 共鳴X線散乱; 放射光; コヒーレント散乱; スペックル; 相転移; 電荷秩序; 共鳴X線散乱法; 価数揺動

これまで、放射光X線の持つ特性を利用した共鳴X線散乱手法により、d電子・f電子系での物性の鍵を握っている電荷・軌道状態を明らかにしてきた。本研究課題では、このRXS手法を発展させ、SPring-8で利用できるようになってきたコヒーレントなX線と組み合わせた‘共鳴・非共鳴'スペックル散乱手法を確立することを目標とした。しかしながら、2年間の研究により相転移に関係する微弱な散漫散乱測定には、コヒーレント光の強度が不足していることが判明した。そこで本年度は、SPring-8のビームライン(BL-22XU)にミラー集光システムを導入し、最終的に200nm以下にコヒーレント光を集光することに成功した。その結果、微弱なスペックル散乱の観測が可能となり、以下の実験を行った。(1)誘電体リラクサー中のドメイン構造の温度依存性をコヒーレント散乱から求まる空間相関から調べることに成功した。一方、リラクサー中のドメインの揺らぎ(時間相関)を捉えるには至らなかった。(2)Yb4As3系における価数搖動相での価数搖動を反映している散漫散乱強度が、表面の処理に依存して桁違いに変化すること、低温の電荷秩序相の状態は処理による違いがないこと、を明らかにした。これはSrTiO3においてBulkと表面からの寄与である2種類の短距離秩序状態が観測されていることと対応し、表面処理に依存して表面の成分である電荷の短距離秩序状態が変化しているものと考えられる。このことは、Yb4As3系における電荷秩序相転移メカニズムを理解する上で重要な情報といえる。(3)RVO3において外場である圧力により軌道状態の応答を研究したところ、軌道の基底状態が加圧に伴い変化する様子を捉えるとともに、RイオンとVイオンの共有結合性がこの軌道状態に大きく影響していることを明らかにした。

The characteristics of radiation X-rays are used in the resonance X-ray scattering method, and the physical properties of the d electron and f electron system are held in the charge and orbital state. This research topic is about the development of the RXS method, and the establishment of the SPring-8 method by using the X-ray combination of resonance and non-resonance. The results of this study show that the intensity of light is insufficient. This year, SPring-8's optical system (BL-22XU) was successfully introduced and finally the optical system was successfully introduced below 200nm. The results, weak, scattered, and undetected results are as follows: (1)Temperature Dependence of Structure in Electrophoresis System A party, a party (2) Yb4As3 system is composed of several oscillation phases, several oscillation phases, scattered intensity, surface treatment, charge order phases, and surface treatment. 2 kinds of short-distance order state of SrTiO3, Bulk and surface, surface treatment and surface composition, charge and short-distance order state of SrTiO3, bulk and surface. Yb4As3 is an important information for understanding charge order. (3)RVO3: The pressure of the external field is high, the orbital state is high, the orbital base state is high, and the orbital state is high.

项目成果

Metal-insulator transition in Y1-xCaxTi03 studied by X-ray scattering

通过 X 射线散射研究 Y1-xCaxTi03 中的金属-绝缘体转变

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Magn. Magn. Mater. 310
• 作者: H.Nakao;S.Kodama;K.Kiyoto;et al.
• 通讯作者: et al.

Orbitally Ordered State in Y1-xCaxtO3 (0<x<0.5)

Y1-xCaxtO3 中的轨道有序状态 (0<x<0.5)

• 发表时间: 2004
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn. 73
• 作者: H.Nakao;T.Tsubota;F.Iga;K.Uchihira;Y.Murakami
• 通讯作者: Y.Murakami

DISCOVERY OF THE "DEVIL'S FLOWER" IN A CHARGE-ORDERING SYSTEM - SYNCHROTRON X-RAY DIFFRACTION STUDY OF NaV205

电荷排序系统中“魔鬼之花”的发现 - NaV205 的同步加速器 X 射线衍射研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Modern Physics Letters B 20
• 作者: K.Ohwada;H.Nakao;et al.
• 通讯作者: et al.

Orbital ordering and the dilute effect in copper fluoride

氟化铜中的轨道有序性和稀释效应

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Magn. Magn. Mat. 310
• 作者: 谷垣俊明;明石哲也;菅原昭;三浦勝哉;早川純;新津甲大;佐藤武志;于秀珍; 富岡泰秀;原田研;進藤大輔;十倉好紀2,6;品田博之;S. Itoh
• 通讯作者: S. Itoh

Field-induced antiferroquadrupolar order in TbB_2C_2 observed by resonant X-ray scattering

通过共振 X 射线散射观测到 TbB_2C_2 中场致反铁四极有序

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physica B 378-380
• 作者: D.Okuyama;6 co-authors
• 通讯作者: 6 co-authors