Multipolar phase transition in NpO; Comparison with UO from O-NMR

NpOにおける多極子秩序の研究; NMRからUOとの比較

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

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

現在、f電子の多極子自由度を起源とする新しい秩序状態に注目が集まっている。本研究でわれわれが対象としたNpOにおける低温秩序相の存在は1950代には既に知られていた。しかし比熱に大きな飛びが観測されるにもかかわらず、明確な磁気モーメントが存在しないこの奇妙な秩序相の存在は、その後半世紀以上にわたり多くの謎を投げかけてきた。最近、この秩序相が高次の八極子による秩序である可能性が議論され、その起源にあらためて注目が集まっている。そこでわれわれはこの系では初めてとなるNMR測定を実施し、微視的観点からこの秩序変数の同定を現在進めている。発表では新たに合成した単結晶試料での角度分解したNMR測定の結果を中心に報告する。

The low-temperature phase transition in NpO has attracted much attention as a promising candidate for a new class of phase transitions associated with octupolar degrees of freedom. In order to elucidate the nature of this exotic phase transition in NpO, we have initiated the first O-NMR measurements on this system using a powder sample. From the O-NMR spectrum, the occurrence of two inequivalent oxygen sites has been confirmed below = 26 K. It has also been shown that the temperature and field dependence of the O NMR spectrum can be understood by considering an unconventional hyperfine interaction between the O nuclear spins and field-induced antiferromagnetic moments arising from the longitudinal triple- antiferro-quadrupolar order. These NMR results give strong evidence for the occurrence of the longitudinal triple- multipole structure in NpO. We will also discuss our recent O-NMR results in a single crystal.