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Electronic structure of BaFeO$$_{3}$$ studied by X-ray spectroscopy

X線分光によるBaFeO$$_{3}$$の電子状態測定

水牧 仁一朗*; 藤井 将*; 吉井 賢資; 林 直顕*; 斎藤 高志*; 島川 祐一*; 魚住 孝幸*; 高野 幹夫*

Mizumaki, Masaichiro*; Fujii, Hitoshi*; Yoshii, Kenji; Hayashi, Naoaki*; Saito, Takashi*; Shimakawa, Yuichi*; Uozumi, Takayuki*; Takano, Mikio*

新規強磁性体BaFeO$$_{3}$$の電子状態を、放射光による高エネルギー光電子分光とX線吸収分光により調べた。実験データおよび理論計算から、この物質は負の電荷移動エネルギーを持つ系であることを示した。すなわち、酸素2p電子のエネルギーが鉄3d軌道のエネルギーより高いため、酸素2p電子が鉄3d軌道を埋めやすい性質を持っている。通常の遷移金属酸化物では、酸素2p軌道のエネルギーは遷移金属3d軌道のそれより低いため、このようなことは起こらない。すなわち、BaFeO$$_{3}$$は、通常の酸化物とは異なる性質を持つ。この性質の起源として、鉄3d軌道のクーロン反発力と、鉄3dと酸素2p軌道の強い混成であることを提案した。

We investigated the electronic structure of BaFeO$$_{3}$$ by using HAXPES and XAS measurements and first principle studies. The experimental and theoretical results indicated that BaFeO$$_{3}$$ is a negative charge transfer compound. We concluded that the on-site Coulomb energy and the strong hybridization between Fe-3d and O-2p orbitals play a very important role of emergence of negative charge transfer. And we found the new structure in the Fe-2p XPS spectrum and concluded this structure is originated from non-local screening.

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