鉄砒素超伝導体の共鳴非弾性X線散乱における電子相関の効果と軌道励起

Electron correlations and orbital excitations in resonant inelastic X-Ray scattering from iron-arsenide superconductor

野村 拓司; 山川 洋一*; 柳 有起*; 大野 義章*

Nomura, Takuji; Yamakawa, Yoichi*; Yanagi, Yuki*; Ono, Yoshiaki*

鉄ニクタイド超伝導体に対して鉄K吸収端を用いて観測された共鳴非弾性X線散乱(RIXS)スペクトルは鉄3dバンドにおける電子相関と軌道励起を反映していることが自然に期待される。そこで、この実験結果を解析することを目的として行った理論計算について講演する。具体的には、基底状態として常磁性状態と反強磁性状態をハートレー-フォック近似により取り扱い、励起過程における電子相関の効果を乱雑位相近似(RPA)の範囲で取り入れて計算する。計算結果を最も新しい実験結果と比較することによって、鉄系超伝導体における電子相関の強さは中程度(UeV)であることが示唆される。また、スペクトルの形状と波数依存性について実験結果と良い一致を得るためには、基底状態として反強磁性状態を仮定する必要があり、この事情は超伝導相であっても局所的な反強磁性相関が存在していることを意味している。また、励起スペクトルのウェイトがFe3dの5軌道間におけるどのような軌道励起に対応しているのかについても説明する。

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