解析共振非弹性 X 射线散射中电子激发的本质
强关联电子
2019-01-23 v1
摘要
对基本玻色型激发的研究对于完整描述量子电子固体至关重要。在此背景下，共振非弹性 X 射线散射（RIXS）最近已成为探测强关联电子系统中电子激发的通用手段。辐射与物质相互作用的本质赋予了 RIXS 解析单次激发的电荷、自旋和轨道特性的能力。然而，迄今为止这种能力仅得到有限的探索。在此，我们展示了一种系统方法，用于提取印刻在 RIXS 信号方位角依赖性中的激发特性。利用这种新方法，我们解析了磁性有序和超导铜氧化物钙钛矿（Nd2CuO4 和 YBa2Cu3O6.75）中弹性散射、(顺)磁振子/双磁振子模式以及高能 dd 激发的电荷、自旋和轨道特性。我们的方法源于散射理论的直接应用，使我们能够将复杂的散射张量作为能量损失的函数进行解构。具体而言，我们利用每种激发特有的张量特性，精确可靠地分离低能 RIXS 谱中的电荷和自旋贡献。这一过程使得能够分别追踪铜氧化物中自旋和电荷谱分布随掺杂的演化。我们的结果展示了一项新能力，可整合到 RIXS 工具集中，并有望广泛应用于具有自旋、轨道和电荷激发交织的材料。
引用
@article{arxiv.1901.06583,
title = {Resolving the nature of electronic excitations in resonant inelastic x-ray scattering},
author = {M. Kang and J. Pelliciari and Y. Krockenberger and J. Li and D. E. McNally and E. Paris and R. Liang and W. N. Hardy and D. A. Bonn and H. Yamamoto and T. Schmitt and R. Comin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.06583},
year = {2019}
}