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Resonant inelastic X-ray scattering study of the hole-doped manganites La$$_{1-x}$$Sr$$_x$$MnO$$_3$$ ($$x=0.2$$, $$0.4$$)

ホールドープしたマンガン酸化物La$$_{1-x}$$Sr$$_x$$MnO$$_3$$($$x=0.2$$, $$0.4$$)の共鳴非弾性X線散乱による研究

石井 賢司; 稲見 俊哉; 大和田 謙二; 葛下 かおり; 水木 純一郎; 村上 洋一; 石原 純夫*; 遠藤 康夫*; 前川 禎通*; 廣田 和馬*; 守友 浩*

Ishii, Kenji; Inami, Toshiya; Owada, Kenji; Kuzushita, Kaori; Mizuki, Junichiro; Murakami, Yoichi; Ishihara, Sumio*; Endo, Yasuo*; Maekawa, Sadamichi*; Hirota, Kazuma*; Moritomo, Yutaka*

ホールドープしたマンガン酸化物(La$$_{1-x}$$Sr$$_x$$MnO$$_3$$$$x=0.2$$及び$$0.4$$)の電子励起について共鳴非弾性X線散乱による研究を行った。強相関電子系におけるドーピング効果を初めて観測することができた。散乱スペクトルにはモットギャップの残存を示すピークが残っている。それと同時に、部分的にギャップが埋まっており、スペクトル強度は低エネルギーにシフトしている。スペクトルの運動量依存性はほとんどなく、ドープ前のLaMnO$$_3$$と同程度である。一方、$$x=0.2$$の低エネルギー励起では散乱強度の温度依存性に異方性が見られ、それは磁気相互作用の異方性、及び、そのもととなる軌道の効果を示唆するものである。

Electronic excitations in the hole doped manganese oxides (La$$_{1-x}$$Sr$$_x$$MnO$$_3$$, $$x=0.2$$ and $$0.4$$) have been elucidated by using the resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) method. A doping effect in the strongly correlated electron systems has been observed for the first time. The scattering spectra show that a salient peak appears in low energies indicating the persistence of the Mott gap. At the same time, the energy gap is partly filled by doping holes and the spectral weight energy shifts toward lower energies. The excitation spectra show little change in the momentum space as is in undoped LaMnO$$_3$$. On the other hand, the scattering intensities in the low energy excitations of $$x=0.2$$ are anisotropic in temperature dependence, which indicates an anisotropy of magnetic interaction and underlying effect of the orbital.

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パーセンタイル:65.81

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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