共鳴非弾性X線散乱によるSrCaCuOの電荷秩序と電荷励起

Charge excitations associated with charge ordering in SrCaCuO studied by resonant inelastic X-ray scattering

吉田 雅洋; 石井 賢司; Jarrige, I.; 池内 和彦*; 村上 洋一*; 水木 純一郎; 筒井 健二; 遠山 貴己*; 前川 禎通*; 工藤 一貴*; 小池 洋二*; 熊谷 健一*; 遠藤 康夫*

Yoshida, Masahiro; Ishii, Kenji; Jarrige, I.; Ikeuchi, Kazuhiko*; Murakami, Yoichi*; Mizuki, Junichiro; Tsutsui, Kenji; Toyama, Takami*; Maekawa, Sadamichi*; Kudo, Kazutaka*; Koike, Yoji*; Kumagai, Kenichi*; Endo, Yasuo*

二本足梯子格子系銅酸化物SrCaCuOは、x9において高圧下で超伝導を示す。この物質の常圧基底状態として、共鳴軟X線回折実験から、母物質(x=0)と超伝導を示す組成(x11)でそれぞれ5倍, 3倍周期の静的な電荷秩序が報告されている。一方、マイクロ波伝導度の測定からは、x9での基底状態がCDW状態であることが報告されている。2つの実験手法間で結果が完全に一致はしておらず、またx=0とx11での静的な電荷秩序の性質が同じであるかという点もまだ明らかになっていない。共鳴非弾性X線散乱(Resonant Inelastic X-ray Scattering: RIXS)は、一般的に入射X線により内殻電子を共鳴励起させ、その励起状態が緩和する過程で放出するX線を分光する手法で、励起の運動量変化を含めて直接電子状態を観測することができる。最近、遷移金属のK吸収端を用いたRIXSからストライプ型電荷秩序に関連した電荷励起が、約1eV付近のバンド内励起(ドープされたホールのZhang-Riceバンド内でのダイナミクスに対応)で観測されたが、二本足梯子格子系でも同様に、電荷秩序と関連した電荷励起が観測できることが期待される。そこで本研究では、SrCaCuOの常圧基底状態に新しい知見を得ることを目的として、RIXSによる電荷秩序と関連する電荷励起の観測を試みた。これまでにx=0, 6の組成に関する結果を示してきたが、本講演では新たに測定したx=3, 9, 11.5での結果を加えて報告する。

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