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Low-temperature structural change and magnetic anomaly in superconducting Cd$$_{2}$$Re$$_{2}$$O$$_{7}$$

超伝導体Cd$$_{2}$$Re$$_{2}$$O$$_{7}$$における低温の構造変化と磁気的異常

酒井 宏典; 加藤 治一; 神戸 振作  ; Walstedt, R. E.; 大野 浩之*; 加藤 将樹*; 吉村 一良*; 松畑 洋文*

Sakai, Hironori; Kato, Harukazu; Kambe, Shinsaku; Walstedt, R. E.; Ono, Hiroyuki*; Kato, Masaki*; Yoshimura, Kazuyoshi*; Matsuhata, Hirofumi*

パイロクロア型酸化物超伝導体Cd$$_{2}$$Re$$_{2}$$O$$_{7}$$の$$T^{*}sim$$200Kにおける構造相転移についてX線・電子線回折,$$^{111}$$Cd核NMR測定を用いて研究を行った。高温領域(T$$gg T^{*}$$)の帯磁率は大きな負のWeiss温度をもつCurie-Weiss則に従う。このことは、この系が反強磁性的相互作用をもつ局在モーメント的に振る舞うことを示しており、幾何学的なフラストレーションを導く。X線・電子線回折測定から$$T^{*}$$以下の温度領域において、ナノサイズのストライプ構造を誘起するReの4量体化が示唆された。$$^{111}$$Cd核NMR測定のいわゆる$$K$$-$$chi$$プロットから大きな軌道帯磁率が示唆され、また、スピン帯磁率と核磁気緩和率を温度で割った$$(T_{1}T)^{-1}$$が$$T^{*}$$以下で鋭く減少することから、フェルミ面における状態密度の減少,部分的なエネルギーギャップの形成が示唆された。

The structural phase transition at $$T^{*}sim$$ 200 K in the superconducting pyrochlore oxide Cd$$_{2}$$Re$$_{2}$$O$$_{7}$$ has been investigated using X-ray and electron diffraction experiments and $$^{111}$$Cd NMR measurements. The susceptibility for Cd$$_{2}$$Re$$_{2}$$O$$_{7}$$ in the high temperature region ($$Tgg T^{*}$$) obeys a Curie-Weiss law with a large and negative Weiss temperature, which indicates that this system possesses a localized moment nature with antiferromagnetic interactions, leading to geometrical frustration. X-ray and electron diffraction measurements suggest the tetramerization of Re below $$T^{*}$$, which induces a nano-sized stripe structure. From $$^{111}$$Cd NMR experiments, a large orbital susceptibility is identified by means of a $$K$$-$$chi$$ plot. Both the spin susceptibility and $$(T_{1}T)^{-1}$$ are found to decrease sharply below $$T^{*}$$, signaling a decrease in density of states which is apparently caused by a developing partial energy gap at the Fermi surface.

発表言語

 :

English

掲載資料名

 :

Physical Review B

巻

 :

66

号

 :

10

ページ数

 :

p.100509_1 - 100509_4

発行年月

 :

2002/09

発表会議名

 :

開催年月

 :

開催都市

 :

開催国

 :

キーワード

 :

パイロクロア型酸化物; X線回折; 電子線回折; NMR

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.100509

研究データの公開先DOI

 :

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使用施設

 :

広報プレスリリース

 :

論文解説
(JAEA R&D Navigator)

 :

受委託・共同研究相手機関

 :

京都大学大学院理学研究科

Access

 :

- Accesses

InCites™

 :

パーセンタイル：72.05

分野：Materials Science, Multidisciplinary

Altmetrics

 :

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