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A-Type antiferromagnetic ordering and the transition of the 5$$f$$ electronic state accompanied by unusual moment reorientation in NpRhGa$$_5$$

NpRhGa$$_5$$のA-typeの反強磁性磁気構造と5$$f$$電子状態の変化に伴う磁気モーメントの回転

浄念 信太郎; 目時 直人   ; 本多 史憲; 金子 耕士   ; 山本 悦嗣  ; 芳賀 芳範  ; 青木 大*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸; 大貫 惇睦

Jonen, Shintaro; Metoki, Naoto; Honda, Fuminori; Kaneko, Koji; Yamamoto, Etsuji; Haga, Yoshinori; Aoki, Dai*; Homma, Yoshiya*; Shiokawa, Yoshinobu; Onuki, Yoshichika

中性子散乱実験によりNpRhGa$$_5$$はT$$_{N1}$$=36KとT$$_{N2}$$=33Kの二段の磁気転移、q=(0 0 1/2)反強磁性ベクトルを持つA-typeの反強磁性秩序を示すことを明らかにした。この物質の磁気構造は面内では強磁性そしてT$$_{N2}$$$$<$$T$$<$$T$$_{N1}$$でNpの磁気モーメントがc軸方向、T$$<$$T$$_{N2}$$では[1 1 0]に平行であることが、磁気構造解析及び10テスラ高磁場中性子散乱実験によって明らかになった。T$$_{N2}$$において非常に大きな磁気モーメントのとびが生じ、磁気モーメントの方向が変わるとともに5$$f$$電子状態に大きな変化が生じることを明らかにした。磁気形状因子の測定によりNpRhGa$$_5$$の磁性がおもに軌道磁気モーメントによって担われていることを明らかにし、また5$$f$$電子が遍歴性を示していることがわかった。

Elastic neutron scattering experiments have been carried out in order to reveal the magnetic structure and 5f electronic state of NpRhGa$$_5$$. This material exhibits two successive antiferromagnetic transition at T$$_{N1}$$ = 36 K and T$$_{N2}$$ = 33 K, respectively. A-type antiferromagnetic structure with the propagation vector q = (0 0 1/2) has been revealed below T$$_{N1}$$. We found a remarkable change in the moment direction, namely the Np moment is parallel and perpendicular to the c-axis for T$$_{N2}$$ $$<$$ T $$<$$ T$$_{N1}$$ and T $$<$$ T$$_{N2}$$, respectively. The magnetic moment exhibits a remarkable jump at T$$_{N2}$$, indicating that the moment reorientation is associated with the change of 5f electronic state. The observed magnetic form factor indicates the dominant contribution of the orbital moment and revealed an itinerant character of the 5f electrons.

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