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論文

Resonant inelastic X-ray scattering at Ba-L$$_{3}$$ edge in BaTiO$$_{3}$$

吉井 賢資; Jarrige, I.; 松村 大樹; 西畑 保雄; 鈴木 知史; 伊藤 嘉昭*; 向山 毅*; 栃尾 達紀*; 篠塚 寛志*; 福島 整*

Japanese Journal of Applied Physics, 50(9), p.09NE03_1 - 09NE03_4, 2011/09

https://doi.org/10.1143/JJAP.50.09NE03
 被引用回数：2 パーセンタイル：9.73(Physics, Applied)

強誘電体BaTiO$$_{3}$$のBa-L$$_{3}$$吸収端における共鳴非弾性X線散乱測定をSPring-8ビームラインBL15XUで行った。まず、非弾性散乱X線の一つBa-L$$alpha$$$$_{1}$$線に分光器のエネルギーを合わせ、誘電性を示さないBaSO$$_{4}$$を対照物質としてBa-5d吸収スペクトルを測定したところ、BaTiO$$_{3}$$のスペクトルは幅が太いことがわかった。分子軌道計算を行ったところ、Ba-5d軌道とO-3p軌道が共有結合的な性質を有し、エネルギーバンドを作っていることがわかった。BaTiO$$_{3}$$の強誘電性はTi-Oの共有結合性による原子変位がその起源とされているが、この実験事実はBa-Oの共有結合も重要であることを示唆する。また、Ba-L$$alpha$$$$_{1}$$非弾性X線スペクトルを吸収端近傍で測定したところ、Ba-5d軌道は上述の通り酸素とバンドを作っているものの、局在的であることを示すデータが得られた。この測定により、非占有状態の局在性の指標に関する情報が得られること、また、考えられる幾つかの応用についても議論する。

論文

Calculation of X-ray absorption near edge structure of CeO$$_{2}$$ using a model cluster

鈴木 知史; 栃尾 達紀*

Chemical Physics, 340(1-3), p.203 - 210, 2007/11

https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2007.08.026
 被引用回数：4 パーセンタイル：12.83(Chemistry, Physical)

日本原子力研究開発機構では、高速増殖炉(FBR)で発生する熱と電気を利用した水素製造の可能性を検討している。この方法として、水を原料として硫酸の合成・分解を組合せたプロセスを選定した。このプロセス中で三酸化イオウ(SO$$_{3}$$)ガス分解反応を行うが、この反応に関して、YSZ固体電解質とPt電極からなる電解セルを使用した電気分解を行うハイブリッド熱化学法を行うことによって、FBRで取り出し可能な約500$$^{circ}$$Cまで低温化できることを実証した。しかしながら、SO$$_{3}$$の電気分解の効率を向上させるには、より優れた固体電解質や電極材料が必要である。このうち、固体電荷質の有力な材料としてCeO$$_{2}$$がある。この材料の電子構造や局所的な結晶構造を分析する手法として、X線吸収スペクトルがある。特に、CeO$$_{2}$$のCe L$$_{III}$$吸収スペクトルは、特有の2重ピーク構造があり、広く用いられている。しかしながら、この2重ピーク構造の形成要因は明らかでない。そこで、DV-X$$alpha$$分子軌道法を用いて、CeO$$_{2}$$のCe L$$_{III}$$吸収スペクトルを再現するとともに、2重ピーク構造の形成要因を明らかにした。

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