Search for a command to run...
Abstract We investigate the orbital anisotropy of a newly synthesized vanadium compound $${\text{CsV}}_{2}{\text{Se}}_{2}\text{O}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mtext>CsV</mml:mtext> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mtext>Se</mml:mtext> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msub> <mml:mtext>O</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:math> using the V $${L}_{\text{2,3}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mtext>2,3</mml:mtext> </mml:msub> </mml:math> -edge polarization-dependent X-ray absorption spectroscopy (XAS) with the full-multiplet cluster model calculations. $${\text{CsV}}_{2}{\text{Se}}_{2}\text{O}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mtext>CsV</mml:mtext> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mtext>Se</mml:mtext> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msub> <mml:mtext>O</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:math> consists of two distinguishable V sites denoted ‘A’ and ‘B’ sublattices, each forming a $${\text{VSe}}_{4}{\text{O}}_{2}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mtext>VSe</mml:mtext> <mml:mn>4</mml:mn> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mtext>O</mml:mtext> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> mixed-ligand octahedron. The polarization-dependent XAS exhibits anisotropic V 3 d orbital characteristics, and the corresponding linear dichroism (LD) spectrum is successfully reproduced by the model calculations under an octahedral crystal field distorted by additional $${\Delta }_{{D}_{4\text{h}}}=0.51\text{ eV}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>Δ</mml:mi> <mml:msub> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>4</mml:mn> <mml:mtext>h</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:msub> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>0.51</mml:mn> <mml:mspace/> <mml:mtext>eV</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:math> tetragonal and $${\Delta }_{{D}_{2\text{h}}}=45\text{ meV}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>Δ</mml:mi> <mml:msub> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mtext>h</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:msub> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>45</mml:mn> <mml:mspace/> <mml:mtext>meV</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:math> orthorhombic splittings. The analysis results enable us to identify the orbital states of the A and B sublattices which are dominated by $${d}_{{z}^{2}-{x}^{2}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>d</mml:mi> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>z</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>x</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> and $${d}_{yz}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>d</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>yz</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> orbitals and by $${d}_{{y}^{2}-{z}^{2}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>d</mml:mi> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>y</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>z</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> and $${d}_{zx}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>d</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>zx</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math>