Angle-resolved photoemission study of the -chain compound [Ni(chxn)Br]Br; Spin-charge separation in hybridized - chains

-chain化合物[Ni(chxn)Br]Brに対する光電子分光法による研究; 混成した-鎖におけるスピン・電荷分離

藤森 伸一   ; 井野 明洋; 岡根 哲夫  ; 藤森 淳; 岡田 耕三*; 真鍋 敏夫*; 山下 正廣*; 岸田 英夫*; 岡本 博*

Fujimori, Shinichi; Ino, Akihiro; Okane, Tetsuo; Fujimori, Atsushi; Okada, Kozo*; Manabe, Toshio*; Yamashita, Masahiro*; Kishida, Hideo*; Okamoto, Hiroshi*

巨大非線形光学効果を示す一次元電子系[Ni(chxn)Br]Brに対する、角度分解光電子分光実験の結果について報告する。光電子スペクトルでは、約500meVの分散を持つバンドがBrillouin zone前半に存在するが、付近で消失するのが観測された。同様の一次元電子系であるSrCuOなどで観測されている、スピン・電荷分離に伴う二つの分散は観測されなかった。これらのスペクトルを- chainモデルによって解析を行い、Cu-O系に用いられるパラメータよりも、電荷移動エネルギーを減少させることによって以上の特徴が説明できることを明らかにした。光電子スペクトルにおける明確なスピン・電荷分離の不在と、巨大非線形光学効果は、この小さな電荷移動エネルギーが原因であると考えられる。

We report on the results of angle-resolved photoemission experiments on a quasi-one-dimensional -chain compound [Ni(chxn)Br]Br (chxn = 1,2-cyclohexanediamine), a one-dimensional Heisenberg system with and K, which shows a gigantic non-linear optical effect. A "band" having about 500meV energy dispersion is found in the first half of the Brillouin zone , but disappears at . Two dispersive features, expected from the spin-charge separation, as have been observed in other quasi-one-dimensional systems like SrCuO, are not detected. These characteristic features are well reproduced by the - chain model calculations with a small charge-transfer energy compared with that of one-dimensional Cu-O based compounds. We propose that this smaller is the origin of the absence of clear spin- and charge-seperation in the photoemission spectra and strong non-linear optical effect in [Ni(chxn)Br]Br.