放射光X線共鳴非弾性散乱による銅酸化物高温超伝導体の電荷ダイナミクス

使用同步加速器 X 射线共振非弹性散射研究铜酸盐高温超导体中的电荷动力学

基本信息

批准号：
18740220
负责人：
石井賢司
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

SPring-8からの高輝度放射光を用いた共鳴非弾性X線散乱(Resonant Inelastic X-ray Scattering,RIXS)という新しい分光法により、高温超伝導体をなどの強相関銅酸化物の電子励起状態を観測し、その電子構造を解明することを目的として研究を行った。1.La_2CuO_4におけるNi置換効果銅酸化物高温超伝導体は、Cuサイトをスピンの大きさの異なるNiやZnで置換すると急速に超伝導が失われることが知られている。BCS超伝導体における同位体効果と同様、置換効果の理解は重要である。これまでのNi置換効果の研究の多くはNiを磁性不純物として着目したものであったが、Ni置換は電子状態にも何らかの影響があると予想される。今回、RIXSの元素選択性を利用しLa_2Cu_<1-y>Ni_yO_4のy=0.05と0.95の測定を行うことで、Ni周りの電子状態を抽出することに成功した。2.辺共有一次元鎖Ca_<2+χ>Cu_5O_<10>における電荷秩序とその励起状態の観測ドープされたホールか電荷秩序を起こしているx=1.5,1.67において、電荷秩序の起源である長距離クーロンエネルギーを越えるものと考えられる励起が観測できた。この結果から、長距離クーロンエネルギーを含めた定量的な電子状態の議論が可能になる。3.Si結晶を使った分光アナライザー開発CuのK吸収端用としてSiの(553)反射を用いたアナライザーを作製し、性能の評価を行った。エネルギー分解能は現在使用しているGeの(733)反射を用いたものと同程度の450meVであったが、散乱角2θが小さいSi結晶では試料や検出器周りに空間が確保できるので、今後、偏光解析などの実験での利用が期待できる。

一种称为共振非弹性的新光谱方法这项研究的目的是观察和阐明其电子结构。 1.La_2CuO_4中的Ni取代效应众所周知，当Cu位点被具有不同自旋尺寸的Ni或Zn取代时，铜酸盐高温超导体的超导性会迅速消失。了解 BCS 超导体中的替代效应以及同位素效应非常重要。迄今为止，大多数关于镍替代影响的研究都集中在镍作为磁性杂质上，但预计镍替代也会对电子态产生一些影响。这次，我们利用RIXS的元素选择性测量y=0.05和0.95处的La_2Cu_<1-y>Ni_yO_4，成功提取了Ni周围的电子态。 2、共边一维链Ca_<2+χ>Cu_5O_<10>中电荷有序性及其激发态的观察掺杂空穴是x=1.5,1.67处电荷有序性发生的起点。被认为超过了观察到的长程库仑能量。这一结果使得定量讨论电子态，包括长程库仑能成为可能。 3.开发使用Si晶体的光谱分析仪我们制作了一个利用Si的(553)反射作为Cu的K吸收端的分析仪，并评估了其性能。能量分辨率为450 meV，与目前使用的Ge（733）反射的能量分辨率大致相同，但具有小散射角2θ的Si晶体可以确保样品和探测器周围的空间，因此在未来，有望用于偏振分析等实验。

项目成果

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科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Momentum dependent charge excitations of two-leg ladder: resonant inelastic x-ray scattering of (La, Sr, Ca)_<14> Cu_<24>O_<41>

两腿梯子的动量相关电荷激发：(La, Sr, Ca)_<14> Cu_<24>O_<41> 的共振非弹性 X 射线散射

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Physical Review B 76
影响因子：
0
作者：
K. Ishii;K. Tsutsui;T. Tohyama;T. Inami;J. Mizuki;Y. Murakami;Y. Endoh;S. Maekawa;K. Kudo;Y. Koike;and K. Kumagai
通讯作者：
and K. Kumagai

軌道秩序系バナジウム酸化物の共鳴非弾性X線散乱

轨道有序氧化钒的共振非弹性 X 射线散射

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
池内和彦;Ignace Jarrige;佐藤智宏;石井賢司;稲見俊哉;水木純一郎;備前大輔;村上洋一;宮坂茂樹;藤岡淳;十倉好紀
通讯作者：
十倉好紀

Charge excitations in high-Tc cuprates studied by resonant inelastic x-ray scattering

通过共振非弹性 X 射线散射研究高 Tc 铜酸盐中的电荷激发

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
池内和彦;佐藤智宏;石井賢司;稲見俊哉;水木純一郎;備前大輔;村上洋一;宮坂茂樹;藤岡淳;十倉好紀;K. Ishii;Kenji Ishii
通讯作者：
Kenji Ishii

Resonant x-ray magnetic diffraction experiment on SmB_2C_2

SmB_2C_2的共振X射线磁衍射实验

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
J. Mag. Mag. Matter. 310,1
影响因子：
0
作者：
T.Inami;T.Honma;S.Tsutsui;K.Indoh;H.Onodera;K.Ishii;K.Ohwada;K.Kuzushita;H.Nakao;Y.Murakami
通讯作者：
Y.Murakami

Polarized SSXANES study of spin ordering in ferromagnetic and paramagnetic phases of La_<1.2>Sr_<1.65>Ca_<0.15>Mn_2O_7

La_<1.2>Sr_<1.65>Ca_<0.15>Mn_2O_7铁磁相和顺磁相自旋排序的偏振SSXANES研究

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 320
影响因子：
0
作者：
K. B. Garg;Hisashi Hayashi;A. Sato;T. Azumi;Y. Udagawa;Kenji Ishii;Toshiya Inami;and T. Chatterji
通讯作者：
and T. Chatterji