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Pressure effect on antiferromagnetic ordering in UPb$$_3$$

UPb$$_3$$の反強磁性秩序の圧力効果

芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦; 中島 美帆*; 青木 大*; 大貫 惇睦*; 辺土 正人*; 上床 美也*

Haga, Yoshinori; Yamamoto, Etsuji; Onuki, Yoshichika; Nakashima, Miho*; Aoki, Dai*; Onuki, Yoshichika*; Hedo, Masato*; Uwatoko, Yoshiya*

UX$$_3$$型ウラン化合物(X=Si, Ge, Sn, Pb)は、パウリ常磁性,スピン揺動,反強磁性と多彩な基底状態をとる。この中で、UPb$$_3$$は、転移温度32Kの反強磁性体であり、低温で大きな電子比熱係数が110mJ/K$$^2$$molを示す重い電子系化合物である。われわれはこの物質について8GPaまでの圧力下で電気抵抗を測定した。ネール温度($$T_{rm N}$$)は、圧力とともに増大し、3GPaで最大となる。その後、加圧とともに減少する。また、われわれは新たに、圧力で誘起された電気抵抗異常を発見した。この転移は$$T_{rm N}$$以下の温度で起こり、電気抵抗の急激な減少を伴う。今回の実験での最大圧力8GPaでも反強磁性は依然として残っており、これが完全に消失する臨界圧力は12GPaと見積られる。

Uranium intermetallic compounds UX$$_3$$ (X = Si, Ge, Sn, Pb) form a ariety of magnetic properties including Pauli paramagnetism in USi$$_3$$ and UGe$$_3$$, spin fluctuations in USn$$_3$$ and antiferromagnetism in UPb$$_3$$. Among them, UPb$$_3$$ is an antiferromagnet below the N$'e$el temperature 32 K with a large electronic specific heat $$gamma$$ = 110 mJ/K$$^2$$mol. In this study we present the electrical resistivity measurement under high pressure up to 8 GPa. We found that at low pressure $$T_{rm N}$$ increases with increasing pressure. It has a maximum value 36 K at 3 GPa, then decreases with increasing pressure.In addition we observed an additional resistive anomaly followed by a steep decrease in resistivity below $$T_{rm N}$$ under pressure.The maximum pressure 8 GPa in the present study was not enough to suppress the antiferromagnetic transition.The critical pressure is estimated to be around 12 GPa.

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