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Photoemission study of (V$$_{1-x}$$$$M$$$$_{x}$$)$$_{2}$$O$$_{3}$$ ($$M$$=Cr,Ti)

(V$$_{1-x}$$$$M$$$$_{x}$$)$$_{2}$$O$$_{3}$$($$M$$=Cr,Ti)の光電子分光

Mo, S.-K.*; Kim, H.-D.*; Denlinger, J. D.*; Allen, J. W.*; Park, J.-H.*; 関山 明*; 山崎 篤志*; 菅 滋正*; 斎藤 祐児 ; 室 隆桂之*; Metcalf, P.*

Mo, S.-K.*; Kim, H.-D.*; Denlinger, J. D.*; Allen, J. W.*; Park, J.-H.*; Sekiyama, Akira*; Yamasaki, Atsushi*; Suga, Shigemasa*; Saito, Yuji; Muro, Takayuki*; Metcalf, P.*

(V$$_{1-x}$$$$M$$$$_{x}$$)$$_{2}$$O$$_{3}$$($$M$$=Cr,Ti)の高分解能,バルク敏感光電子スペクトルについて報告する。測定は、常磁性金属相(PM),常磁性絶縁体相(PI),反強磁性絶縁体相(AFI)で行った。PM相では、顕著な準粒子ピークを観測し、局所密度近似による動的平均場理論と全般的には一致した。その準粒子ピークは理論と比べると、著しく幅が広く強度が強い。PI及びAFI相の両方において、価電子スペクトルのV 3$$d$$部分は、単純な一つのピークではない。PI相においては、未だに良い理論的理解はない。PI層からAFI層への転移において、エネルギーギャプのサイズが増加し、ケミカルポテンシャル近傍のスペクトル強度が増える。同じ相で異なった組成での試料に対するスペクトルは、ドープした元素によらず、ドープ量に比例した興味深い単調な変化を示した。Crのドープ量を増やすと、AFI相のギャップが小さくなり、PI層のギャップが大きくなる。

We present high-resolution bulk-sensitive photoemission spectra of (V$$_{1-x}$$$$M$$$$_{x}$$)$$_{2}$$O$$_{3}$$ ($$M$$=Cr,Ti). The measurements were made for the paramagnetic metal (PM), paramagnetic insulator (PI), and antiferromagnetic insulator (AFI) phases of (V$$_{1-x}$$$$M$$$$_{x}$$)$$_{2}$$O$$_{3}$$. In the PM phase, we observe a prominent quasiparticle peak in general agreement with theory, which combines dynamical mean-field theory with the local density approximation. For both the PI and AFI phases, the vanadium 3$$d$$ parts of the valence spectra are not simple one peak structures. For the PI phase, there is not yet a good theoretical understanding of these structures. Spectra taken in the same phases with different compositions show interesting monotonic changes as the dopant concentration increases, regardless of the dopant species. With increased Cr-doping, the AFI phase gap decreases and the PI phase gap increases.

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パーセンタイル:84.54

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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