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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 -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

Momentum-dependent charge excitations of a two-leg ladder; Resonant inelastic X-ray scattering of (La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$

石井賢司; 筒井健二*; 遠山貴己*; 稲見俊哉; 水木純一郎; 村上洋一*; 遠藤康夫*; 前川禎通*; 工藤一貴*; 小池洋二*; et al.

Physical Review B, 76(4), p.045124_1 - 045124_7, 2007/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.045124

被引用回数：20 パーセンタイル：63.45(Materials Science, Multidisciplinary)

(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ は銅酸化物高温超伝導体との関連で注目されている物質である。ほとんどの銅酸化物超伝導体の共通ユニットであるCuO面を持たないにもかかわらず、Sr $_{0.4}$ Ca $_{13.6}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ は高圧下で超伝導体となる。銅の吸収端で行った(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の共鳴非弾性X線散乱の結果について報告する。モットギャップを越えるバンド間励起とギャップ内に現れるバンド内励起の運動量依存性がホール濃度に対してどのように変化するかに注目する。得られた実験結果は理論の予想と一致している。

口頭

Charge excitations in (La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ studied by resonant inelastic X-ray scattering

石井賢司; 筒井健二*; 遠山貴己*; 水木純一郎; 遠藤康夫; 前川禎通*; 工藤一貴*; 小池洋二*; 熊谷健一*

no journal, ,

(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ は銅酸化物高温超伝導体との関連で注目されている物質である。ほとんどの銅酸化物超伝導体の共通ユニットであるCuO面を持たないにもかかわらず、Sr $_{0.4}$ Ca $_{13.6}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ は高圧下で超伝導体となる。銅の吸収端で行った(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の共鳴非弾性X線散乱の結果について報告する。モットギャップを越えるバンド間励起とギャップ内に現れるバンド内励起の運動量依存性がホール濃度に対してどのように変化するかに注目する。得られた実験結果は理論の予想とよく一致している。

口頭

Resonant inelastic X-ray scattering study of (La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$

石井賢司; 筒井健二*; 遠山貴己*; 稲見俊哉; 水木純一郎; 村上洋一*; 遠藤康夫*; 前川禎通*; 工藤一貴*; 小池洋二*; et al.

no journal, ,

(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ は銅酸化物高温超伝導体との関連で注目されている物質である。ほとんどの銅酸化物超伝導体の共通ユニットであるCuO面を持たないにもかかわらず、Sr $_{0.4}$ Ca $_{13.6}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ は高圧下で超伝導体となる。銅の吸収端で行った(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の共鳴非弾性X線散乱の結果について報告する。モットギャップを越えるバンド間励起とギャップ内に現れるバンド内励起の運動量依存性がホール濃度に対してどのように変化するかに注目する。得られた実験結果は理論の予想とよく一致している。

口頭

(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の共鳴非弾性X線散乱

石井賢司; 筒井健二*; 遠山貴己*; 稲見俊哉; 水木純一郎; 村上洋一*; 遠藤康夫*; 前川禎通*; 工藤一貴*; 小池洋二*; et al.

no journal, ,

(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ は銅酸化物高温超伝導体との関連で注目されている物質である。ほとんどの銅酸化物超伝導体の共通ユニットであるCuO面を持たないにもかかわらず、Sr $_{0.4}$ Ca $_{13.6}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ は高圧下で超伝導体となる。銅の吸収端で行った(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の共鳴非弾性X線散乱の結果について報告する。モットギャップを越えるバンド間励起とギャップ内に現れるバンド内励起の運動量依存性がホール濃度に対してどのように変化するかに注目する。得られた実験結果は理論の予想とよく一致している。

口頭

(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の共鳴非弾性X線散乱

石井賢司; 筒井健二*; 遠山貴己*; 稲見俊哉; 水木純一郎; 村上洋一*; 遠藤康夫*; 前川禎通*; 工藤一貴*; 小池洋二*; et al.

no journal, ,

(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ は銅酸化物高温超伝導体との関連で注目されている物質である。ほとんどの銅酸化物超伝導体の共通ユニットであるCuO面を持たないにもかかわらず、Sr $_{0.4}$ Ca $_{13.6}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ は高圧下で超伝導体となる。銅の吸収端で行った(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の共鳴非弾性X線散乱の結果について報告する。モットギャップを越えるバンド間励起とギャップ内に現れるバンド内励起の運動量依存性がホール濃度に対してどのように変化するかに注目する。得られた実験結果は理論の予想とよく一致している。

口頭

共鳴非弾性X線散乱によるSr $_{14-x}$ CaCu $_{24}$ O $_{41}$ の電荷秩序と電荷励起

吉田雅洋; 石井賢司; Jarrige, I.; 池内和彦*; 村上洋一*; 水木純一郎; 筒井健二; 遠山貴己*; 前川禎通*; 工藤一貴*; et al.

no journal, ,

二本足梯子格子系銅酸化物Sr $_{14-x}$ CaCu $_{24}$ O $_{41}$ は圧力下で超伝導を示し、従来の銅酸化物高温超伝導体が有するCuO面を持たない超伝導体として注目されてきた。近年の軟X線回折実験から、母物質=0及び圧力下で超伝導を示す組成()における常圧の基底状態として、それぞれ5倍周期,3倍周期の電荷秩序が報告されている。また、マイクロ波伝導度測定から<9の組成において、基底状態としてCDW相が広がっているという報告もされている。これらが示す通り、この系でも電荷秩序状態が存在しており、ストライプ型電荷秩序同様、共鳴非弾性X線散乱(Resonant inelastic X-ray scattering: RIXS)から関連する電荷励起が期待される。そこで本研究では、幾つかの組成()に対するRIXS実験を行い、電荷秩序状態に関連する電荷励起を調べた。その結果、すべての組成で特徴的なピークをバンド内励起に観測し、バンド内励起強度やそのピークの温度依存性を比較すると、とで異なる電荷秩序状態となっていることが示唆された。本講演ではこれらの結果をより詳細に報告する。

口頭

共鳴非弾性X線散乱によるSr $_{14-x}$ Ca $_{x}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の電荷秩序と電荷励起

吉田雅洋; 石井賢司; Jarrige, I.; 池内和彦*; 村上洋一*; 水木純一郎; 筒井健二; 遠山貴己*; 前川禎通*; 工藤一貴*; et al.

no journal, ,

二本足梯子格子系銅酸化物Sr $_{14-x}$ Ca $_{x}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ は、x9において高圧下で超伝導を示す。この物質の常圧基底状態として、共鳴軟X線回折実験から、母物質(x=0)と超伝導を示す組成(x11)でそれぞれ5倍, 3倍周期の静的な電荷秩序が報告されている。一方、マイクロ波伝導度の測定からは、x9での基底状態がCDW状態であることが報告されている。2つの実験手法間で結果が完全に一致はしておらず、またx=0とx11での静的な電荷秩序の性質が同じであるかという点もまだ明らかになっていない。共鳴非弾性X線散乱(Resonant Inelastic X-ray Scattering: RIXS)は、一般的に入射X線により内殻電子を共鳴励起させ、その励起状態が緩和する過程で放出するX線を分光する手法で、励起の運動量変化を含めて直接電子状態を観測することができる。最近、遷移金属のK吸収端を用いたRIXSからストライプ型電荷秩序に関連した電荷励起が、約1eV付近のバンド内励起(ドープされたホールのZhang-Riceバンド内でのダイナミクスに対応)で観測されたが、二本足梯子格子系でも同様に、電荷秩序と関連した電荷励起が観測できることが期待される。そこで本研究では、Sr $_{14-x}$ Ca $_{x}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の常圧基底状態に新しい知見を得ることを目的として、RIXSによる電荷秩序と関連する電荷励起の観測を試みた。これまでにx=0, 6の組成に関する結果を示してきたが、本講演では新たに測定したx=3, 9, 11.5での結果を加えて報告する。

発表形式

掲載資料名

発表会議名

筆頭著者名

キーワード

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発行年

開催年

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

Momentum-dependent charge excitations of a two-leg ladder; Resonant inelastic X-ray scattering of (La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$

Charge excitations in (La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ studied by resonant inelastic X-ray scattering

Resonant inelastic X-ray scattering study of (La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$

(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の共鳴非弾性X線散乱

(La,Sr,Ca) $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の共鳴非弾性X線散乱

共鳴非弾性X線散乱によるSr $_{14-x}$ CaCu $_{24}$ O $_{41}$ の電荷秩序と電荷励起

共鳴非弾性X線散乱によるSr $_{14-x}$ Ca $_{x}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の電荷秩序と電荷励起