放射光共鳴X線散乱法による軌道秩序相転移の臨界現象

同步辐射共振X射线散射法研究轨道有序相变的临界现象

• 批准号: 14038202
• 负责人: 村上 洋一
• 金额: $ 4.48万
• 依托单位: Tohoku 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14038202/
• 关键词: 軌道秩序; 電荷秩序; 強相関電子系; 共鳴X線散乱; 四極子秩序; 遷移金属酸化物; 金属絶縁体転移; 放射光; 軌道揺らぎ; 臨界現象; 相転移

放射光を利用した共鳴X線散乱法(RXS)を用いて、軌道秩序相転移の研究を行ってきた。特に下記の系において、キャリア濃度やバンド幅などのパラメーターを変えたときの軌道秩序の安定性を調べた。1)ホールドープされた層状Mn酸化物における軌道秩序:Nd_<1-x>Sr_<1+x>MnO_4のx=0.67,0.75、という高ホール濃度領域における電荷・軌道秩序状態は、局在状態よりも正弦波的な遍歴状態をとっていることをRXSにより明らかにした。2)Mn酸化物軌道秩序に対するスピン秩序の影響:LaMnO_3においてスピン秩序転移点以下で、軌道状態の反位相ドメイン境界が生じることにより、軌道秩序の周期・相関長が変化していることをRXSにより発見した。3)Ti酸化物における金属絶縁体転移と軌道秩序:Y_<1-x>Ca_xTiO_3(x=0.38)の系に対して、その構造相転移を温度・圧力をパラメーターとして調べ、奔系での金属絶縁体転移と構造相転移の関係を明らかにした。4)Cuフッ化物軌道秩序に対するZn希釈効果:KCu_xZn_<1-x>F_3において軌道融解濃度を求め、それが2次元パーコレーション濃度と一致していることを発見した。また、RXS実験より、パーコレーション濃度直上の試料では、軌道状態のフラクタル構造が実現していることが示唆された。5)TbB_2C_2における軌道秩序:IV相とよばれる相における四極子秩序状態を明らかにし、他のDyB_2C_2やHoB_2C_2との比較から、四極子相互作用と磁気相互作用の競合を議論した。

我们一直在利用同步加速器辐射的共振 X 射线散射 (RXS) 研究轨道级相变。特别是，我们研究了在以下系统中改变载流子浓度和带宽等参数时轨道顺序的稳定性。 1)空穴掺杂层状Mn氧化物中的轨道有序性：Nd_<1-x>Sr_<1+x>MnO_4的x=0.67、0.75的高空穴浓度区域中的电荷/轨道有序态为局域态RXS 透露，它采取了更正弦的流动状态。 2）自旋级数对Mn氧化物轨道级数的影响：RXS表明，在LaMnO_3中，在自旋级数转变点以下，产生轨道态的反相域边界，导致轨道级数的周期和相关长度发生变化。我发现了。 3）Ti氧化物中的金属-绝缘体转变和轨道有序：对于体系Y_<1-x>Ca_xTiO_3（x=0.38），我们以温度和压力为参数研究了结构相变，以及绝缘体转变与结构相变的关系相变得到了澄清。 4) Zn稀释对Cu氟化物轨道序的影响：我们测定了KCu_xZn_<1-x>F_3中的轨道熔融浓度，发现它与二维渗流浓度一致。此外，RXS 实验表明，在略高于渗滤浓度的样品中实现了轨道态的分形结构。 5）TbB_2C_2中的轨道序：我们阐明了IV相中的四极有序状态，并通过与其他DyB_2C_2和HoB_2C_2的比较讨论了四极相互作用和磁相互作用之间的竞争。

项目成果

K.Kuwahara et al.: "High Pressure X-Ray Diffraction Study of URu_2Si_2"Acta Physica Polonica B. 34. 4307-4310 (2003)

K.Kuwahara 等：“URu_2Si_2 的高压 X 射线衍射研究”Acta Physica Polonica B. 34. 4307-4310 (2003)

M.v.Zimmermann et al.: "Comment on 'X-ray resonant scattering studies of orbital and charge ordering in Pr_<1-x>Ca_xMnO_3'"Phys.Rev.B. 68. 127102-1-127102-2 (2003)

M.v.Zimmermann 等人：“评论‘Pr_<1-x>Ca_xMnO_3 中轨道和电荷排序的 X 射线共振散射研究’”Phys.Rev.B。

Masaki Mito et al.: "Pressure Effects on an S=1 Haldane Compound Ni(C_5H_<14>N_2)_2N_3(PF_6)"J.Phys.Soc.Japan. 72. 399-404 (2003)

Masaki Mito 等人：“压力对 S=1 霍尔烷化合物 Ni(C_5H_14>N_2)_2N_3(PF_6) 的影响”J.Phys.Soc.Japan。

藤井保彦, 村上洋一他: "MaV_2O_3におけるスピン-亀荷-格子系の協力・競合現象-放射光・中性子の相補的利用-"固体物理. 37. 627-641 (2002)

Yasuhiko Fujii、Yoichi Murakami 等人：“MaV_2O_3 中自旋地毯晶格系统的合作与竞争现象 - 同步辐射和中子的互补使用 -”固体物理 37. 627-641 (2002)。

Y.Wakabayashi, Y.Murakami et al.: "Resonant X-ray Study on the Bi-Layered Perovskite Mn Oxide LaSr_2Mn_2O_7"J. Phys. Soc. Japan. 72. 618-626 (2003)

Y.Wakabayashi，Y.Murakami等：“双层钙钛矿锰氧化物LaSr_2Mn_2O_7的共振X射线研究”J。