Technical Report of ISSP Ser. A: Number 3063

Abstract

The Ti2p and O1s soft X-ray emission spectra were measured on rutile (TiO2) in the energy region of Ti2p- and O1s-excitation threshold. The ordinary fluorescence spectra resolve the valence band into the Ti3d and O2p components. On the other hand, a Raman and an elastic scattering peaks were observed in the soft X-ray emission spectra. The Raman scattering peak is resonantly enhanced at excitation energies corresponding to Ti2p absorption peaks. The Raman scattering is assumed to be caused by the elementary excitation of charge transfer excitation from O2p valence band to Ti3d conduction band. The O1s- and Ti2p-absorption spectra shift to lower energy by about 0.5 and 2.2 eV due to core hole potentials, respectively.

Ti2pおよびO1s励起しきい値のエネルギー領域におけるルチル(TiO2)についてTi2pおよびO1s軟X線放射スペクトルを測定した。通常の蛍光スペクトルは原子価バンドをTi3dおよびO2p成分に分解する。一方、軟X線放射スペクトルにおいてはラマンおよび弾性散乱ピークを観測した。ラマン散乱ピークはTi2p吸収ピークに対応する励起エネルギーで共鳴状態により増強される。ラマン散乱はO2p原子価バンドからTi3d伝導バンドへの電荷移動励起の基本励起に起因しているものと考えられる。O1sおよびTi2p吸収スペクトルはそれぞれコア空孔ポテンシャルにより約0.5eVおよび2.2eVずつ低いエネルギーにシフトしている。