遷移金属酸化物の電子状態と異常X線散乱の理論的研究

过渡金属氧化物电子态与反常X射线散射的理论研究

基本信息

批准号：
12046214
负责人：
五十嵐潤一
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12046214/
关键词：
遷移金属酸化物共鳴X線散乱ヤーンテラー歪み軌道秩序 K吸収端

项目摘要

1.NiOにたいして、tight-binding法を用いた共鳴X線磁気散乱スペクトルの詳しい計算を行い、K-吸収端およびpre-edge領域におけるスペクトルの機構を明らかにした。主ピークについては、双極子遷移により遷移金属の4p状態が同一サイトおよびまわりのサイトの3d状態と相互作用することから生じること、また、pre-edgeピークについては、四重極遷移により軌道モーメントをもつ3d状態から生じることを明らかにした。計算結果は最近の実験結果をよく再現している。2.YTiO_3に引き続いて、YVO_3にたいして、ab-initioバンド計算を用いて共鳴X線散乱スペクトルの計算を行った。実験ではK-吸収端近傍のエネルギー領域においてV-3d軌道秩序に対応して禁制スポットに散乱強度があらわれ、軌道秩序の反映として解釈されることが多いが、詳しい計算により、この解釈は根拠が無く、このスペクトルは結晶の歪みから生じていることを明らかにした。ヤーンテラー歪みとGdFeO_3型歪みはそれぞれ違う役割を果していることを導き、実験スペクトルとよく一致する結果を得た。Vの4p状態が関与しており、その空間的にひろがった性質のため、周りの酸素の電子状態に敏感であることがその原因である。3.遷移金属酸化物の場合とは異なる共鳴X線散乱の機構を探る目的で、CeB_6の四重極相(四重極モーメントが秩序化)におけるL_<III>-吸収端近傍のエネルギー領域での共鳴X線散乱スペクトルの解析を詳しく行った。秩序変数に対応する禁制スポットの強度は四重極モーメントの向きに付随する電荷分布の異方性がクーロン相互作用をとおして5d電子に変調を与えることにより生じる、ということを明らかにし、実験結果をよく説明した。

1。对于NIO，使用紧密结合方法对谐振X射线磁散射光谱进行了详细计算，以阐明在K-Absorbing Edge和Pre-Edge区域中光谱的机理。对于主要峰，据揭示了过渡金属的4p状态与由于偶极转变引起的同一位点和周围位点的3D状态相互作用，并且对于由于四螺旋le跃过渡而导致的3D状态，3D状态具有轨道矩。最近的实验结果可以很好地再现计算结果。 2。在YTIO_3之后，使用AB-Initio频段计算计算YVO_3的谐振X射线散射光谱。在实验中，在与V-3D轨道顺序相应的相应的k-吸收端附近的能量区域的禁区中出现散射强度，并且通常被解释为轨道顺序的反映，但详细的计算表明，这种解释是毫无根据的，并且由于晶体的分离而产生了这种谱。我们发现，Yarnterrer菌株和GDFEO_3型应变起不同的作用，结果与实验光谱很好地匹配。这是因为V的4p态涉及，并且由于其空间扩大特性，它对周围氧气的电子状态敏感。 3。研究与过渡金属氧化物不同的谐振X射线散射的机理，我们对L_ <iiii> - 消除四极相位的能量区域的谐振X射线散射光谱进行了详细分析（ceb_6的四倍矩时）。我们已经澄清说，当与四极力矩的方向相关的电荷分布的各向异性通过与5D电子的相互作用调节，并且实验结果很好地解释了与四极力矩的方向相关的电荷分布的各向异性的强度。