磁場中に於ける積層三角格子物質LuFeOの磁気秩序過程

Field dependence of the magnetic ordering process in layered triangular system LuFeO

加倉井 和久; 池田 直*; 永井 聡*; 松田 雅昌; 石井 慶信; 大和田 謙二; 稲見 俊哉; 吉井 賢資  ; 村上 洋一*; 鬼頭 聖*; 山田 安定*

Kakurai, Kazuhisa; Ikeda, Naoshi*; Nagai, Satoshi*; Matsuda, Masaaki; Ishii, Yoshinobu; Owada, Kenji; Inami, Toshiya; Yoshii, Kenji; Murakami, Yoichi*; Kito, Hijiri*; Yamada, Yasusada*

電荷秩序したLuFeOにおける異常磁気秩序過程の磁場依存性が中性子散乱実験により明らかにされた。この物質では鉄イオンが六方称の二重層を構成する。鉄イオンが三角格子の配列を持つにもかかわらず、フェリ磁性的な成分を持つ強い2次元的反強磁性相関が存在し、T=242K以下で3次元秩序を起こす。さらにT=177Kで層間の秩序が崩れ、新しいスピン凍結状態を示唆する磁気散乱が観測される。c-軸方向に磁場をかけると、Tが低温に変化し、3T以上の磁場ではこの異常が消失することが観測された。磁化測定の結果と対応させてこの現象を議論する。

The field dependence of the anomalous magnetic ordering process in the charge ordered LuFeO by means of neutron scattering is reported. Despite the triangular configuration a strong 2-D antiferromagnetic correlation with ferrimagnetic component in the double layer in the hexagonal plane develops to a 3-D order along the c-axis at T=242K. At around 177K another characteristic temperature T was discovered where new type of broad magnetic peaks start to grow and at the same time the magnetic peaks already developed below T also acquire finite line width, including the peaks due to the ferrimagnetic component. Field dependence of T was investigated. Upon applying the field perpendicular to the layer plane, T decreases and vanishes above 3T.