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Field-induced uniform antiferromagnetic order associated with superconductivity in Pr$$_{1-x}$$LaCe$$_x$$CuO$$_{4-delta}$$

Pr$$_{1-x}$$LaCe$$_x$$CuO$$_{4-delta}$$の超伝導相における磁場誘起反強磁性秩序

門野 良典*; 大石 一城; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 髭本 亘  ; 藤田 全基*; 山田 和芳*

Kadono, Ryosuke*; Oishi, Kazuki; Koda, Akihiro*; Saha, S. R.*; Higemoto, Wataru; Fujita, Masaki*; Yamada, Kazuyoshi*

最近大型単結晶試料の育成が可能になった電子ドープ系銅酸化物超伝導体Pr$$_{1-x}$$LaCe$$_x$$CuO$$_{4-delta}$$(PLCCO)の$$x=0.11$$及び$$x=0.16$$の試料について、$$Tle T_{rm c}$$でミュオンナイトシフトの増大を観測した。ミュオンの超微細構造は結晶軸によらず面内方向の磁化率に比例し、おもにPrイオンからの寄与と考えられる。さらにこのシフトは超伝導転移とともに大きく変化することも判明した。$$x=0.11$$における中性子回折実験より超伝導と強く相関する磁場誘起磁性(CuO$$_2$$面の弱い反強磁性)が見いだされているが、今回観測されたナイトシフトの変化は、このCuO$$_2$$面の弱い反強磁性を、Pr-Cu間の交換相互作用を通してミュオンが観測していると考えられる。またこれらの磁場誘起磁性は、外部磁場の大小にかかわらず試料全体積にわたって均一に分布していることが$$mu$$SRスペクトルから結論されることから、特に低磁場の結果はこの磁場誘起磁性が磁束コアに局在していないことを示唆している。

A strong correlation between field-induced antiferromagnetic (AF) order and superconductivity is demonstrated for an electron-doped cuprate superconductor, Pr$$_{1-x}$$LaCe$$_x$$CuO$$_{4-delta}$$ (PLCCO). In addition to the specimen with $$x=$$ 0.11 (which is close to the AF phase boundary, $$xsimeq$$ 0.10), we show that the specimen with $$x=$$ 0.15 ($$T_{rm c}simeq$$ 16 K at zero field) also exhibits the field-induced AF order with a reduced magnitude of the induced moment. The uniform muon Knight shift at a low magnetic field ($$sim$$ 10$$^2$$ Oe) indicates that the AF order is not localized within the cores of flux lines, which is in marked contrast to theoretical predictions for hole-doped cuprates. The presence of anomalous nondiagonal hyperfine coupling between muons and Pr ions is also demonstrated in detail.

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分野:Physics, Multidisciplinary

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