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論文

Probing the Ba 5d states in BaTiO$$_{3}$$ and BaSO$$_{4}$$; A Resonant X-ray emission study at the Ba-L$$_{3}$$ edge

吉井 賢資; Jarrige, I.; 鈴木 知史; 松村 大樹; 西畑 保雄; 米田 安宏; 福田 竜生; 田村 和久; 伊藤 嘉昭*; 向山 毅*; et al.

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 73(9), p.1106 - 1110, 2012/09

 被引用回数:11 パーセンタイル:47.94(Chemistry, Multidisciplinary)

強誘電体BaTiO$$_{3}$$のBa 5d軌道の電子状態を放射光共鳴発光により調べ、誘電性を持たないBaSO$$_{4}$$と比較した。Ba-L$$_{3}$$吸収端近傍において共鳴発光スペクトルを測定したところ、両方の化合物ともBa 5d電子は局在していることがわかった。一方、共鳴発光を利用した部分蛍光法吸収スペクトルを測定したところ、BaTiO$$_{3}$$のほうがBaSO$$_{4}$$よりもエネルギー幅の広いピークが観測された。すなわち、BaTiO$$_{3}$$のBa 5d軌道は、O 2p軌道と混成していることがわかった。これは、BaTiO$$_{3}$$の強誘電性はTi-Oの混成により発現するとされてきた従来の見解と異なり、Baイオンも強誘電相転移に何らかの役割を果たすことを示唆する。

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

 被引用回数:2 パーセンタイル:10.82(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

Molecular-dynamics simulations of gold clusters

Bastug, T.; 平田 勝; Varga, S.*; Fricke, B.*; Erkoc, S.*; 向山 毅*

Advances in Quantum Chemistry, Volume 37, p.353 - 364, 2001/00

相対論密度汎関数法(RDFT)を用いて、金(Au)2原子分子の構造最適化計算を行い、ポテンシャルエネルギー曲線を作成した。このポテンシャルを用いてAu3個から555個のクラスターの分子動力学(MD)シミュレーションを行った。その結果、Au13個で構成されるクラスターが最も対称性が良く(Ih対称)安定に存在する可能性の高いことがわかった。

報告書

相対論電子状態計算法(DV-DFS)を用いた重元素科学研究の現状

平田 勝; Bastug, T.*; 関根 理香*; 尾上 順*; 中松 博英*; 向山 毅*

JAERI-Review 99-008, 29 Pages, 1999/03

JAERI-Review-99-008.pdf:1.45MB

京大、静岡大、理研及び原研で進めている相対論電子状態計算法(DV-DFS)を用いた重元素科学研究に関する最近の研究成果を取りまとめた。本報告書は、日本化学会第74回春季年会(1998年3月)での特別企画講演及び原研で開催した、XAFS・相対論電子状態計算によるアクチノイド研究ワークショップ(1998年11月)で講演した内容をまとめたものである。

論文

Discrete-variational Dirac-Slater calculation on valence band XPS for UC

栗原 正義*; 平田 勝; 関根 理香*; 尾上 順*; 中松 博英*; 向山 毅*; 足立 裕彦*

Journal of Alloys and Compounds, 283, p.128 - 132, 1999/00

 被引用回数:10 パーセンタイル:61.01(Chemistry, Physical)

ウラン炭化物(UC)の光電子スペクトルを相対論DV-DS分子軌道法により解析し、定量的な帰属を行った。理論計算によって得られたスペクトルは、エネルギーレベル、強度ともに実験スペクトルを良好に再現することができ、ウランのようなアクチノイド元素を含む固体の電子状態解析に本法が有効であることを明らかにした。

論文

Electronic structures of actinyl nitrate-triethyl phosphate complexes using the DV-DS method

平田 勝; 関根 理香*; 尾上 順*; 中松 博英*; 向山 毅*; 武内 一夫*; 館盛 勝一

Journal of Alloys and Compounds, 271-273, p.128 - 132, 1998/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:53.92(Chemistry, Physical)

相対論DV-DS分子軌道法を用いて、硝酸アクチニル-トリエチルりん酸錯体(AnO$$_{2}$$(NO$$_{3}$$)$$_{2}$$-2TEP,An=UNp,Pu)の電子状態を調べた。有機りん酸系抽出剤を用いた6価硝酸アクチニルの抽出分配比はU$$>$$Np$$>$$Pu順に減少する傾向を示す。この傾向を電子論的に理解するために、アクチノイド原子と抽出剤の酸素原子(ドナー原子)間の化学結合状態を解析した結果、結合電子数の減少と抽出分配比の減少に相関関係が認められた。錯体の安定性に与える5f電子の局在化傾向や、電子密度分布、結合電子数分布等から抽出系を理論的に取り扱うための基礎的な知見を得ることができた。

論文

Valence electronic structure of uranyl nitrate UO$$_{2}$$(NO$$_{3}$$)$$_{2}$$$$cdot$$2H$$_{2}$$O

平田 勝; 文殊四郎 秀昭*; 関根 理香*; 尾上 順*; 中松 博英*; 向山 毅*; 足立 裕彦*; 武内 一夫*

Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 83(1), p.59 - 64, 1997/00

 被引用回数:19 パーセンタイル:64.13(Spectroscopy)

X線光電子分光法(XPS)を用いて、硝酸ウラニル2水和物(UO$$_{2}$$(NO$$_{3}$$)$$_{2}$$・2H$$_{2}$$O)のXPSスペクトルを0~40eVの範囲で測定し、相対論DV-DS分子軌道法により帰属した。理論計算によって得られたスペクトルは、エネルギーレベル、強度ともに実験スペクトルを良好に再現することができたほか、ウランのようなアクチノイド元素を含む化合物の電子状態解析に相対論DV-DS分子軌道法が有効であることを明らかにした。

口頭

Probing the Ba 5d states in BaTiO$$_{3}$$ and BaSO$$_{4}$$; A Resonant X-ray emission study at the Ba-L$$_{3}$$ edge

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*; 杤尾 達紀*; 篠塚 寛志*; 福島 整*

no journal, , 

強誘電体BaTiO$$_{3}$$のBaイオンの電子状態を共鳴X線発光とそれを利用した部分蛍光法X線吸収分光法により調べ、結果を強誘電体ではないBaSO$$_{4}$$と比較した。共鳴X線発光スペクトルでは、両者ともBa 5d軌道は局在しているという結果が得られた。一方、部分蛍光法X線吸収スペクトルには、BaTiO$$_{3}$$のみ、Ba 5dとO 2pとの混成が観測された。すなわち、この物質ではTi-Oの混成が強誘電性に重要とされてきたが、Ba-Oの混成も何らかの役割を果たしている可能性が示唆された。

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