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論文

Towards optimizing the performance of self-regenerating Pt-based perovskite catalysts

Jarrige, I.*; 石井 賢司; 松村 大樹; 西畑 保雄; 吉田 雅洋*; 岸 浩史*; 谷口 昌司*; 上西 真里*; 田中 裕久*; 笠井 秀明*; et al.

ACS Catalysis, 5(2), p.1112 - 1118, 2015/02

https://doi.org/10.1021/cs501608k
 被引用回数：18 パーセンタイル：43.96(Chemistry, Physical)

Self-regenerating automotive catalysts owe their remarkable performance to the repeated motion of the precious metal atoms in and out of the perovskite lattice under fluctuating oxidizing and reducing conditions, preventing coalescence of the metal nanoparticles. Here we use resonant inelastic X-ray scattering to characterize the occupied and unoccupied Pt 5d states in two self-regenerating Pt-perovskite catalysts, CaTi$$_{0.95}$$Pt$$_{0.05}$$O$$_3$$ and CaZr$$_{0.95}$$Pt$$_{0.05}$$O$$_3$$. Upon reduction, the element and symmetry-specific charge excitation spectra reveal a sizeable hybridization between the Pt 5d and the Ti 3d or Zr 4d states at the interface between the nanoparticles and the perovskite, which involves the occupied states and is thus invisible in X-ray absorption spectra. A correlation is found between the strength of this d-band hybridization and the proportion of Pt nanoparticles that remain buried below the surface during reduction, indicating that the motion of the Pt atoms towards the surface is hindered by this hybridization specifically, rather than by the Pt-O bonding. These results provide direct evidence that the strength of the metal-metal d-band hybridization plays a pivotal role in determining the efficiency of self-regeneration in perovskite catalysts.

論文

Momentum-resolved resonant inelastic X-ray scattering on a single crystal under high pressure

吉田 雅洋*; 石井 賢司; Jarrige, I.*; 綿貫 徹; 工藤 一貴*; 小池 洋二*; 熊谷 健一*; 平岡 望*; 石井 啓文*; Tsuei, K.-D.*; et al.

Journal of Synchrotron Radiation, 21(1), p.131 - 135, 2014/01

https://doi.org/10.1107/S1600577513028944
 被引用回数：3 パーセンタイル：19.04(Instruments & Instrumentation)

A single-crystal momentum-resolved resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) experiment under high pressure using an originally designed diamond anvil cell (DAC) is reported. The diamond-in/diamond-out geometry was adopted with both the incident and scattered beams passing through a 1 mm-thick diamond. This enabled us to cover wide momentum space keeping the scattering angle condition near 90$$^{circ}$$. Elastic and inelastic scattering from the diamond was drastically reduced using a pinhole placed after the DAC. Measurement of the momentum-resolved RIXS spectra of Sr$$_{2.5}$$Ca$$_{11.5}$$Cu$$_{24}$$O$$_{41}$$ at the Cu $$K$$-edge was thus successful. Though the inelastic intensity becomes weaker by two orders than the ambient pressure, RIXS spectra both at the center and the edge of the Brillouin zone were obtained at 3 GPa and low-energy electronic excitations of the cuprate were found to change with pressure.

論文

Electronic excitations around the substituted atom in La$$_2$$Cu$$_{1-y}$$N$$_y$$O$$_4$$ as seen via resonant inelastic X-ray scattering

石井 賢司; 筒井 健二; 池内 和彦*; Jarrige, I.; 水木 純一郎; 平賀 晴弘*; 山田 和芳*; 遠山 貴己*; 前川 禎通; 遠藤 康夫*; et al.

Physical Review B, 85(10), p.104509_1 - 104509_5, 2012/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.104509
 被引用回数：3 パーセンタイル：14.91(Materials Science, Multidisciplinary)

We perform a resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) study of Ni-substituted La$$_2$$CuO$$_4$$ and Cu-substituted La$$_2$$NiO$$_4$$.Resonantly enhanced charge-transfer excitations are successfully observed by tuning the incident photon energy to the $$K$$-edge of the substituted element. These excitations display a very weak momentum dependence, evidencing their local character. We find a shift in the energy of the onset edge of these features compared with the non-substituted compounds La$$_2$$CuO$$_4$$ and La$$_2$$NiO$$_4$$. This shift is quantitatively reproduced by exact diagonalization calculations of the RIXS spectra. RIXS is shown to be a powerful tool to probe the electronic states of substituted elements and to understand their interaction with surrounding atoms.

論文

Three dimensional atomic image of TlInSe$$_{2}$$ by X-ray fluorescence holography

三村 功次郎*; 細川 伸也*; 八方 直久*; Hu, W.; 林 好一*; 脇田 和樹*; 石井 啓文*; 吉村 政人*; Jeyakanthan, J.*; Mamedov, N.*

e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Internet), 9, p.273 - 276, 2011/07

https://doi.org/10.1380/ejssnt.2011.273

Three dimensional (3D) atomic images around the Tl atoms in single crystal TlInSe$$_{2}$$ thermoelectric material in the incommensurate phase were reconstructed by using Tl LIII X-ray fluorescence holography measured at room temperature. Comparison of the experimentally obtained 3D images with the theoretically calculated ones suggests that only the Tl atoms have large spatial fluctuations, which are related to the incommensurate phase of this material.

論文

Three-dimensional atomic images of TlInSe$$_{2}$$ thermoelectric material obtained by X-ray fluorescence holography

細川 伸也*; 八方 直久*; 林 好一*; 三村 功次郎*; 脇田 和樹*; Hu, W.; 石井 啓文*; 吉村 政人*; Jeyakanthan, J.*; Mamedov, N.*

Japanese Journal of Applied Physics, 50(5), p.05FC06_1 - 05FC06_2, 2011/05

https://doi.org/10.1143/JJAP.50.05FC06
 被引用回数：7 パーセンタイル：31.23(Physics, Applied)

Three dimensional (3D) atomic images around the Tl atoms in single crystal TlInSe$$_{2}$$ thermoelectric material in the incommensurate phase were reconstructed by using Tl $$L$$$$_{rm III}$$ X-ray fluorescence holography measured at room temperature. In the obtained 3D image, the In atoms are clearly visible at the proper positions in the normal phase. However, the Tl atomic images are also observed but very weak. By comparing the experimental image with a theoretically calculated one, it is concluded that only the Tl atoms have large spatial fluctuations, which are related to the incommensurate phase of this material.

論文

Resonant inelastic X-ray scattering of La$$_2$$Cu$$_{0.95}$$Ni$$_{0.05}$$O$$_4$$

石井 賢司; 池内 和彦*; Jarrige, I.; 水木 純一郎; 平賀 晴弘*; 山田 和芳*; 筒井 健二; 遠山 貴己*; 前川 禎通*; 遠藤 康夫*; et al.

Physica C, 470(Suppl.1), p.S155 - S157, 2010/12

https://doi.org/10.1016/j.physc.2009.11.171
 被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Applied)

Substitution of a specific element for a component is often used to elucidate its role in the superconductors. For a complete understanding of the substitution effect not only on the superconductivity but also on the electronic states, element-selective experiments are required. In this respect, resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) has proven to be a powerful experimental technique enabling element-selective diagnosis of charge excitations. By tuning the incident photon energy to a given absorption edge of the element, the excitations involving the element are resonantly enhanced. In addition, RIXS has the advantage that momentum dependence can be measured. Using RIXS, we have measured the electronic excitations at the substituting sites in La$$_2$$Cu$$_{0.95}$$Ni$$_{0.05}$$O$$_4$$ and La$$_2$$Ni$$_{0.95}$$Cu$$_{0.05}$$O$$_4$$. Near the absorption edge of the substituting element, namely the Ni $$K$$-edge for La$$_2$$Cu$$_{0.95}$$Ni$$_{0.05}$$O$$_4$$ and the Cu $$K$$-edge for La$$_2$$Ni$$_{0.95}$$Cu$$_{0.05}$$O$$_4$$, charge transfer excitations from the 2$$p$$ level of neighboring oxygen to the upper Hubbard band of the substituted Ni/Cu are observed. Experimental spectra are qualitatively reproduced by a theoretical calculation based on a $$d$$-$$p$$ model.

論文

Production of no-carrier-added $$^{64}$$Cu and applications to molecular imaging by PET and PETIS as a biomedical tracer

渡邉 茂樹; 飯田 靖彦*; 鈴井 伸郎; 片渕 竜也*; 石井 里美; 河地 有木; 花岡 宏史*; 渡辺 智; 松橋 信平; 遠藤 啓吾*; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 280(1), p.199 - 205, 2009/04

https://doi.org/10.1007/s10967-008-7443-9
 被引用回数：24 パーセンタイル：82.29(Chemistry, Analytical)

Copper-64 was produced by the $$^{64}$$Ni(p,n)$$^{64}$$Cu reaction using enriched-$$^{64}$$NiO target. We investigated and compared the production yield of $$^{64}$$Cu for proton beams of various energies by using a thick target. Enriched-$$^{64}$$Ni was recovered with high yield by simple procedures. Imaging studies using positron emission tomography (PET) and positron emitting tracer imaging system (PETIS) were performed. We obtained clear images in PET and PETIS studies. The results of this study indicate that $$^{64}$$Cu can be utilized as a biomedical tracer for the molecular imaging both in animals and plants.

論文

Use of positron-emitting tracer imaging system for measuring the effect of salinity on temporal and spatial distribution of $$^{11}$$C tracer and coupling between source and sink organs

諏訪 竜一*; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 石井 里美; 阪本 浩一*; Nguyen, N. T.*; 実岡 寛文*; Mohapatra, P. K.*; Moghaieb, R. E.*; et al.

Plant Science, 175(3), p.210 - 216, 2008/09

https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2008.03.022
 被引用回数：18 パーセンタイル：45.41(Biochemistry & Molecular Biology)

Salinity stress affects photosynthate partitioning between sources and sinks of plants, but how it affects on these systems is less understood. Because sources and sinks are closely knitted, any adverse effect under sub-optimal condition on one part is often misinterpreted for the other. Knowledge on regulation of carbon partitioning is indispensable for stress resistance and good plant growth. In the present study, alteration of carbon partitioning in tomato plants (lycopersicon esculentum L. cv. Momotarou) under saline (NaCl) environment was studied by feeding radioactive $$^{11}$$C and stable $$^{13}$$C isotopes. Pulse chases were conducted for measuring spatial and temporal distributions of $$^{13}$$C. $$^{13}$$C was measured by standard conventional technique, but $$^{11}$$C distribution was monitored using by PETIS. Salt stress resulted in reduced carbon translocation towards roots. Majority of the photosynthate accumulated in the leaf. We have also observed that the reduction in translocation of carbon occurred well before salt stress symptoms of reduced photosynthesis and plant growth in salt exposed plants. The effect on sink activity also showed by decrease in stem diameter and reduced photosynthetic activity. In addition, PETIS analysis of $$^{11}$$C translocation indicates that carbon translocation to roots was inhibited under salt conditions without direct effect of leaf Na accumulation and osmotic stress These results suggest that NaCl has direct effects on plants inhibiting carbon partitioning within few hours of salt solution exposure without inhibition of source activity.

論文

Thermally activated charge transfer in a Prussian blue derivative probed by resonant inelastic X-ray scattering

Jarrige, I.; Cai, Y. Q.*; 石井 啓文*; 平岡 望*; Bleuzen, A.*

Applied Physics Letters, 93(5), p.054101_1 - 054101_3, 2008/08

https://doi.org/10.1063/1.2966355
 被引用回数：9 パーセンタイル：36.46(Physics, Applied)

Charge-transfer excitation is at the source of the photoinduced magnetism observed in several Prussian blue molecule-based magnets. Using resonant inelastic X-ray scattering and X-ray absorption spectroscopy, we probe directly the thermally-activated charge transfer in a photomagnetic Fe-Co cyanide, Cs$$_{0.7}$$Co$$_{4}$$[Fe(CN)$$_{6}$$]$$_{2.9}$$[V]$$_{1.1}$$. 16H$$_{2}$$O, where [V] represents [Fe(CN)$$_{6}$$] vacancies. The temperature dependence of both Co and Fe valence ratios is estimated for the first time in one cooling run, thus yielding a more complete picture of the temperature-induced cooperative electronic modifications. This novel approach, benefiting from relatively short acquisition times, opens the possibility for realtime characterization of the photoinduced magnetism in molecule-based magnets.

論文

Progress in R&D efforts on the energy recovery linac in Japan

坂中 章悟*; 吾郷 智紀*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; 原田 健太郎*; 平松 成範*; 本田 融*; et al.

Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.205 - 207, 2008/06

コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源としてエネルギー回収型リニアック(ERL)が提案されており、その実現に向けた要素技術の研究開発が日本国内の複数研究機関の協力のもと進められている。本稿では、ERL放射光源の研究開発の現状を報告する。

論文

イオンマイクロサージェリー治療用ペンシルビーム形成システムの検討

荒川 和夫; 及川 将一*; 島田 博文*; 神谷 富裕; 中野 隆史*; 遊佐 顕*; 加藤 弘之*; 佐藤 隆博; 上松 敬; 柏木 啓次; et al.

Proceedings of 4th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 32nd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.279 - 281, 2007/00

サブミリサイズに集束したイオンビームを用い、微小な病変部位を高精度で治療する技術はイオンマイクロサージェリー治療と呼ばれている。本研究では、脳下垂体腫瘍と眼疾患である加齢黄斑変性症を想定症例として、イオンマイクロサージェリー治療用ビーム形成システムを検討した。イオンマイクロサージェリー治療には、ビーム径0.1mmから1.0mmの平行度の高いペンシルビームの形成が要請されている。そこで、ペンシルビーム形成システムとして、ビームのエミッタンスを規定する2組のスリットシステム,エネルギー分析機能を有する2台の45$$^{circ}$$偏向電磁石,3連四重極電磁石等から構成され、アイソセンターにおいて1:1で結像するようなテレスコピックな系を検討した。TRANSPORTコードを用いてイオン光学計算を行い、ペンシルビーム形成に必要な電磁石等の必要数量とその最適配置を求めた。さらに、加齢黄斑変性症に対する照射位置決めシステムを検討するとともに、重イオンビーム照射実験により眼底造影剤からの誘起蛍光画像の観測とスペクトルの計測に成功した。

論文

原研高崎-TIARAのイオンマイクロビーム走査制御系の改良; ビーム描画機能実現を目指して

酒井 卓郎; 佐藤 隆博; 石井 保行; 及川 将一*; 島田 博文*; 芳賀 潤二*

第18回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.73 - 76, 2005/10

TIARAのマイクロビームシステムにおいては、ビームの走査制御は、PCベースのシステムで行っているが、その機能としては、Qレンズのビーム集束パラメーター調整用の二次電子画像のリアルタイム表示と、PIXE分析などに用いる均一走査照射などの単純な照射制御しか行っていなかった。今回、ビーム走査制御用PCに、新たにビーム描画機能の付加を行ったので報告する。近年、微細加工の新たな手法として、数MeV程度のイオンマイクロビームを用いた加工技術が、シンガポール国立大学等のグループによって開発され、高アスペクト比の加工が可能な方法として、注目を集めている。しかしながら従来まで、国内においては研究開発がほとんど行われておらず、新たに今年度より、芝浦工業大学のグループと共同で研究を開始した。今回予備的に行った実験では、PCにあらかじめセットしたライン&スペースのパターンに対応するビーム走査信号をデジタル-アナログ変換器(DAC)から設定した時間間隔で出力、1.7MeV水素イオンマイクロビームを試料上に描画照射することにより、レジスト材であるPMMA膜上にパターンを転写できることを確認した。

論文

原研超伝導AVFサイクロトロン建設・整備計画,2

福田 光宏; 奥村 進; 石井 保行; 齋藤 勇一; 宮脇 信正; 水橋 清; 上松 敬; 倉島 俊; 千葉 敦也; 酒井 卓郎; et al.

第14回加速器科学研究発表会報告集, p.302 - 304, 2003/00

原研高崎のTIARAにおいて、バイオ・材料科学分野でのイオンビーム利用研究の新たな展開を図ることを目的に、新加速器施設の建設・整備計画を提案している。これまでの研究から、100MeV/n以上のエネルギーの重イオンを用いることにより、突然変異誘発による植物育種や材料開発等で、非常に大きな成果が期待できることが明らかにされている。このため、偏向リミット(Kb)=900,集束リミット(Kf)=300の超伝導AVFサイクロトロンの検討を進めており、これまでに150MeV/n重イオンと300MeV陽子の加速が両立可能なサイクロトロン電磁石の解を求めるとともに、低エネルギー側の限界を評価し、バイオ・材料研究に必要とされる幅広い加速イオン種・エネルギー範囲をカバーできることを確認した。本報告では、建設・整備計画の概要と電磁石の検討状況について報告する。

口頭

Design of the submillimeter-pencil beam transport system for carbon ion microsurgery therapy

柏木 啓次; 及川 将一*; 島田 博文*; 百合 庸介; 上松 敬; 石井 保行; 齋藤 勇一; 酒井 卓郎; 奥村 進; 倉島 俊; et al.

no journal, , 

加齢黄班変性症,脳下垂体腫瘍,動脈瘤の治療部位の大きさはそれぞれ1$$times$$1mm, 30$$times$$30mm, 3mm$$times$$3mmである。これらを手術することなく切らずに重粒子線によって治療するためには、ビームスポット径が100マイクロメートルでビーム径が深度にほとんど依存しないペンシルビームの形成が必要である。本研究では、21世紀COEプログラムの一環として、このペンシルビームを患部に3次元的にスポットスキャニングするための最適なビーム輸送システムについてビーム光学的検討に基づく設計を行った。なお、この設計においては、群馬大学に建設予定の粒子線治療施設のビーム輸送ラインをモデルとした。ビーム光学計算コードにより偏向電磁石及び四重極電磁石等で構成される光学系に関して、目的のビームを得るためにそれらのパラメータの最適化を行った。次に、拡大ブラッグピークを得るためのレンジシフターの挿入によるビームの散乱効果(エミッタンスの増大)を評価した。本報告では、システムの全体構成とビーム光学計算について、ポスターにして詳細に解説する。

口頭

マイクロイオンビームの生命科学応用

福田 光宏; 荒川 和夫; 佐藤 隆博; 奥村 進; 齋藤 勇一; 柏木 啓次; 宮脇 信正; 百合 庸介; 石井 保行; 小林 泰彦; et al.

no journal, , 

イオン照射施設TIARAでは、数百MeV級の重イオンを1個1個制御しながら1ミクロンの照準精度で細胞を狙い撃つマイクロイオンビーム形成技術及びシングルイオンヒット技術の開発を世界に先駆けて進めている。低線量放射線の生物影響の解明を目指し、マイクロイオンビームで細胞をピンポイントで狙い撃ちしてバイスタンダー効果等の放射線応答を実験的に初めて明らかにした。マイクロビーム形成技術をサブミリサイズのペンシルビーム形成に応用し、複雑な形状をした小さながんを治療する革新的なマイクロサージャリー技術について設計研究を行った。講演では、マイクロイオンビームの医学・医療・生物学応用を目指した研究開発の現状について報告する。

口頭

小さな癌を切らずに治すイオンマイクロサージェリー治療技術

荒川 和夫; 福田 光宏*; 島田 博文*; 酒井 卓郎; 佐藤 隆博; 及川 将一*; 上松 敬; 柏木 啓次; 奥村 進; 倉島 俊; et al.

no journal, , 

脳下垂体腫瘍,脳動静脈瘤及び加齢黄班変性症を対象症例として、イオンマイクロサージェリー治療照射に必要なビームサイズ,体内患部位置(深さ),患部の大きさ,照射線量,照射回数などの検討、及び炭素イオンの必要エネルギー,粒子数,ビームスポットの体内での拡がり,エネルギー幅の拡がり等の物理的な検討を行った。さらに、マイクロサージェリー治療照射ビームラインのイオン光学計算を行い、ビーム径100$$mu$$m$$sim$$1mmの平行度の高い0.1$$sim$$1.0mmのペンシルビームを形成する解を得るとともに、四重極電磁石,偏向電磁石,レンジシフターなどの構成要素とその最適配置位置を得た。照射技術として、レンジシフターとビームスキャニング電磁石の組合せにより、脳下垂体腫瘍等頭頚部内の深部を精密に照射するためのディスクリートスポットスキャニングシステムと重イオンビーム誘起蛍光測定法を用いた加齢黄班変性症に対する照射位置決めシステムを検討した。

口頭

Volume collapse transition in TmTe; Competition between strong correlation and $$f$$-$$d$$ hybridization at high pressure

Jarrige, I.; Rueff, J.-P.*; Shieh, S.*; 田口 宗孝*; 大石 泰生*; 松村 隆*; 石井 啓文*; 平岡 望*; Cai, Y.*

no journal, , 

The pressure-induced mixed-valent state in TmTe is investigated up to 10.6 GPa using resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) and the Anderson impurity model (AIM). The volume collapse transition (VCT) which takes place over the 2-4.3 GPa range is accompanied by a strong increase in the 4$$f$$-5$$d$$ hybridization. The valence in the collapsed state is found to be 2.5, showing that the VCT is inconsistent with the commonly accepted picture of Tm$$^{2+}$$ to Tm$$^{3+}$$ conversion. At 6 GPa, a transition in both magnetic and electronic ground states occurs at constant valence and hybridization. This could be indicative of a non-trivial instability of the 4$$f$$ ground state such as a non Fermi liquid behavior.

口頭

Volume collapse transition in TmTe; Competition between strong correlation and f-d hybridization at high pressure

Jarrige, I.; Rueff, J.-P.*; Shieh, S.*; Wang, J.*; 松村 隆*; 石井 啓文*; 平岡 望*; Cai, Y.*

no journal, , 

The pressure-induced mixed-valent state in TmTe is investigated up to 10.6 GPa using resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) and the Anderson impurity model (AIM). The volume collapse transition (VCT) which takes place over the 2$$sim$$4.3 GPa range is accompanied by a strong increase in the 4f-5d hybridization. The valence in the collapsed state is found to be $$sim$$2.5, showing that the VCT is inconsistent with the commonly accepted picture of Tm$$^{2+}$$ to Tm$$^{3+}$$ conversion. At 6 GPa, a transition in both magnetic and electronic ground states occurs at constant valence and hybridization. This could be indicative of a non-trivial instability of the 4f ground state such as a non Fermi liquid behavior.

口頭

LaMnO$$_{3}$$における圧力下金属絶縁体転移のX線発光と吸収分光法の測定

Jarrige, I.; Shieh, S.*; 石井 啓文*; 平岡 望*; Cai, Y.*

no journal, , 

Here we report on a spectroscopic investigation of the intricate interplays between electronic, magnetic and structural properties of LaMnO$$_{3}$$ across its pressure-induced insulator to metal transition (IMT) at 32 GPa. We measure the Mn K-beta fluorescence line by X-ray emission spectroscopy (XES) and the Mn K-egde by X-ray absorption spectroscopy in the partial fluorescence yield mode (PFY-XAS). The XES spectra disclose a high-spin to low-spin transition accompanying the IMT that points to strongly interwoven charge and spin degrees of freedom, which is reminiscent of the Mott perspective. On the other hand, close insight is gained on the structure from the Mn K pre-edge region, where evidence is found for a complete suppression of the Jahn-Teller distortions at the IMT. This is congruent with the scenario that the gap closure results from the progressive pressure-induced degeneracy of the majority-spin eg band, thus suggesting that the IMT in LaMnO$$_{3}$$ is not a plain Mott transition.

口頭

Ni置換La$$_2$$CuO$$_4$$の共鳴非弾性X線散乱

石井 賢司; 池内 和彦; Jarrige, I.; 水木 純一郎; 平賀 晴弘*; 山田 和芳*; 筒井 健二; 遠山 貴己*; 前川 禎通*; 石井 啓文*; et al.

no journal, , 

これまでに高温超伝導体のCuをNiに置換した系は非常に数多くの研究がなされてきた。その多くはCu$$^{2+}$$($$S=1/2$$)をNi$$^{2+}$$($$S=1$$)に置換したと考え、Niを磁性不純物として着目したものであったが、Ni置換は電子状態にも何らかの影響があると予想される。今回、共鳴非弾性X線散乱(RIXS)の元素選択性を利用することによりNi周りの電子状態を抽出することに成功したのでその結果について報告する。本研究で用いた$$K$$吸収端のRIXSでは、CuまたはNiの$$1s$$-$$4p$$遷移に対応するエネルギーのX線を利用することで、電荷ギャップを越える励起が観測できる。例えば、Niの$$K$$吸収端でLa$$_2$$Cu$$_{0.95}$$Ni$$_{0.05}$$O$$_4$$の測定を行うと、中間状態で生成されたNiの$$1s$$正孔を遮蔽するために周りの酸素$$2p$$軌道からNiの$$3d$$軌道へ電子が遷移する。酸素$$2p$$軌道にできたホールはCuとZhang-Rice siglet(ZRS)を形成するので、ZRSとNi($$3d^9$$)が存在するような励起状態を観測することになる。同様に、La$$_2$$CuO$$_4$$をCuの$$K$$吸収端で測定すると、ZRSとCu($$3d^{10}$$)が生じる励起状態が観測される。今回、La$$_2$$Cu$$_{1-y}$$Ni$$_y$$O$$_4$$の$$y=0.05,0.95$$の測定を行い、既に報告されている$$y=0,1$$のスペクトルと比較することで、Ni, Cuそれぞれに特徴的な電子状態の議論を行う。

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