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Effect of hydrogenation on the electronic state of metallic La hydrides probed by X-ray absorption sectroscopy at the La $$L$$-edges

ランタン$$L$$吸収端X線吸収分光による金属ランタン水素化物の電子状態への水素化の効果

石松 直樹*; 笹田 良平*; 圓山 裕*; 市川 貴之*; 宮岡 裕樹*; 木村 通*; 坪田 雅己*; 小島 由継*; 圓谷 貴夫*; 小口 多美夫*; 河村 直己*; 町田 晃彦

Ishimatsu, Naoki*; Sasada, Ryohei*; Maruyama, Hiroshi*; Ichikawa, Takayuki*; Miyaoka, Hiroki*; Kimura, Toru*; Tsubota, Masami*; Kojima, Yoshitsugu*; Tsumuraya, Takao*; Oguchi, Tamio*; Kawamura, Naomi*; Machida, Akihiko

金属ランタン水素化物LaH$$_x$$のランタン$$L$$吸収端のXANES測定を実施し、水素化に伴うランタン$$5d$$$$6p$$の電子状態変化を調べた。水素量の増加によって、$$x$$$$>$$2でランタン$$L_{2,3}$$吸収端のホワイトラインの強度の増加が観測された。これは八面体サイトに水素が侵入したことによってランタン5$$d$$のホールが増加したことに起因すると考えられる。一方で、ランタン$$L_1$$吸収端の肩構造は水素量が0から2へ増加すると消失する。これは四面体サイトに侵入した水素によって$$p$$-$$d$$混成が弱められたためであると考えられる。

We have investigated the effect of hydrogenation on La $$5d$$ and $$6p$$ electronic states in metallic LaH$$_x$$ by X-ray absorption near edge structure at the La $$L$$-edges. As the hydrogen content $$x$$ increases from 0 to 2.6, white-line intensity at the La $$L_{2,3}$$-edges shows a remarkable increase in the range of $$x$$ $$>$$ 2.0. This is interpreted as the increase in La $$5d$$ hole induced by interstitial H atoms on the octahedral sites. On the other hand, the shoulder structure at the La $$L_1$$-edge disappears in the process of $$x$$ = 0.0 $$rightarrow$$ 2.0, indicating that the $$p$$-$$ d$$ hybridization is weakened by H atoms on the tetrahedral sites. This study demonstrates that H atoms on the two interstitial H sites provide different contribution to the modification of the electronic states.

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