O NMR spin-lattice relaxation in NpO; Field-dependent cross-relaxation process driven by Np spins

NpOにおけるO核磁気緩和; Np核スピンによる異種核間緩和

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

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

現在、八極子秩序基底状態の可能性が示唆され注目を集めているNpOについて発表を行う。発表では特に酸素核での核磁気緩和時間の測定結果を中心に報告を行う。発表者は0.5テスラから10テスラまでの広い磁場領域において測定を行い、その結果、低磁場領域においては、非常に広い温度領域にわたって大きな磁場依存性が存在することを見いだした。一方、5テスラ以上の高磁場領域ではそのような磁場依存性は全く観測されなかった。われわれはこの特異な緩和時間の磁場依存性はネプツニウム核と酸素核との間の異種核緩和によるものとして理解できることを示した。併せてネプツニウム核の核磁気緩和時間の見積りも行った。

In this paper, we report a comprehensive study of O nuclear spin-lattice relaxation in NpO for a wide range of fields and temperatures. In both the paramagnetic and ordered-state regions, a strong, field-dependent Np -O nuclei cross-relaxation process is observed in addition to the expected background rate. The cross relaxation process, driven by the Np spins, is conveyed to the O via a greatly enhanced indirect nuclear spin-spin coupling which is described and reported here for the first time. The magnitude and temperature dependence of the indirect coupling are in reasonable accord with a simple theoretical model. The magnitude and temperature dependence of the Np process are also deduced from the data obtained.