Momentum dependence of charge excitations in the electron-doped superconductor NdCeCuO; A Resonant inelastic X-ray scattering study

電子ドープ超伝導体NdCeCuOにおける電荷励起の運動量依存性; 共鳴非弾性X線散乱による研究

石井 賢司; 筒井 健二*; 遠藤 康夫*; 遠山 貴己*; 前川 禎通*; Hoesch, M.; 葛下 かおり; 坪田 雅己; 稲見 俊哉; 水木 純一郎; 村上 洋一; 山田 和芳*

Ishii, Kenji; Tsutsui, Kenji*; Endo, Yasuo*; Toyama, Takami*; Maekawa, Sadamichi*; Hoesch, M.; Kuzushita, Kaori; Tsubota, Masami; Inami, Toshiya; Mizuki, Junichiro; Murakami, Yoichi; Yamada, Kazuyoshi*

共鳴非弾性X線散乱(RIXS)による電子ドープ型高温超伝導体NdCeCuOの電荷励起の研究について報告する。低エネルギーにある電荷励起を観測できるように実験条件を適切にあわせることで、フェルミエネルギーを越えるバンド内励起とバンド間励起を初めて分離することができた。バンド内励起では幅に運動量()依存があるような分散関係が現れるのに対し、バンド間励起では強度がゾーン中央で2eV付近に集中する。これらの実験結果は、ハバードモデルに基づくRIXSスペクトルの理論的な計算と一致している。

We report a resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) study of charge excitations in the electron-doped high- superconductor NdCeCuO. The intraband and interband excitations across the Fermi energy are separated for the first time by tuning the experimental conditions properly to measure charge excitations at low energy. A dispersion relation with -dependent width emerges clearly in the intraband excitation, while the intensity of the interband excitation is concentrated around 2 eV near the zone center. The experimental results are consistent with theoretical calculation of the RIXS spectra based on the Hubbard model.