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Cooperative Jahn-Teller effect on the X-ray diffraction spectra in DyB$$_{2}$$C$$_{2}$$

DyB$$_{2}$$C$$_{2}$$のX線回折スペクトルに及ぼす協力的ヤーンテラー効果

長尾 辰哉*; 五十嵐 潤一

Nagao, Tatsuya*; Igarashi, Junichi

DyB$$_{2}$$C$$_{2}$$の共鳴X線散乱に及ぼす格子歪みの効果を調べるため、低エネルギー準位を記述する結晶場ハミルトニアンを研究した。4重に縮退した基底状態を用いて、絶対零度での協力的ヤーンテラー効果を解析した。ボロンと炭素原子から構成されるシートがある種のバックリングした状態がエネルギー的に有利な状態であることを見いだした。この事実から、斜めに四重極モーメントが向いた秩序相が自然に導かれる。この格子歪みは5dバンドに変調をあたえ、Dy L$$_{III}$$吸収端での大きなRXSスペクトル強度を生じさせる。

To investigate the effect of the lattice distortion on the resonant X-ray scattering (RXS) spectra in DyB$$_{2}$$C$$_{2}$$, we study the crystal electric field Hamiltonian to fit the low-lying level scheme. By using the quasi-quartet ground states of the Hamiltonian, we analyze the cooperative Jahn-Teller effect at absolute zero. We find that a certain type of buckling of sheets of B and C atoms is an energetically favored state. This naturally leads to a canted quadrupole ordering phase consistent with the experiment. We show that the obtained lattice distortion gives rise to large intensities on RXS spectra around the Dy L$$_{III}$$ edge by modulating 5d bands.

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パーセンタイル:7.13

分野:Physics, Condensed Matter

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