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Multipolar ordering in NpO$$_2$$ probed by NMR

NpO$$_2$$における多極子秩序のNMRによる研究

徳永 陽; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 青木 大*; 酒井 宏典; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸; Walstedt, R. E.; 安岡 弘志

Tokunaga, Yo; Homma, Yoshiya*; Kambe, Shinsaku; Aoki, Dai*; Sakai, Hironori; Yamamoto, Etsuji; Nakamura, Akio; Shiokawa, Yoshinobu; Walstedt, R. E.; Yasuoka, Hiroshi

本研究で対象としたNpO$$_2$$の低温での秩序相は、転移点で比熱に大きな跳びが観測されるにもかかわらず、明確な磁気双極子モーメントが存在しないことから、その秩序変数は長い間謎であった。ところが最近、この秩序相が八重極モーメントによる新しい秩序状態である可能性が指摘され注目を集めている。そこで本研究では、この秩序相の起源を明らかにすべくNpO$$_2$$におけるNMR測定を行った。その結果、秩序相において2つの異なる酸素サイトが出現すること、さらにこのとき観測される特異な超微細磁場が、縦triple-$$q$$型反強四極子構造を反映した磁場誘起反強磁性モーメントによるものであることを明らかにした。これらの結果は共鳴X線散乱の結果ともよく一致しており、この系における縦triple-$$q$$型多極子秩序の存在を微視的観点から強く支持するものである。

We have initiated the first $$^{17}$$O-NMR measurements in the ordered state of NpO$$_2$$. From the $$^{17}$$O-NMR spectrum, we have confirmed the occurrence of two inequivalent oxygen sites below $$T_0$$= 26 K. It has also been shown that the $$^{17}$$O-NMR spectrum in the ordered state can be understood by considering an unconventional hyperfine interaction between the $$^{17}$$O nuclear spins and field-induced antiferromagnetic moments arising from the longitudinal triple-$$bf{q}$$ antiferro-quadrupolar order. These NMR results give strong evidence for the occurrence of the longitudinal triple-$$bf{q}$$ multipole structure in NpO$$_2$$.

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InCites™

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パーセンタイル:80.75

分野:Physics, Condensed Matter

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