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Crossover from the quantum critical to overdamped regime in the heavy-fermion system USn$$_3$$

重い電子系USn$$_3$$における量子臨界からオーバーダンプト領域へのクロスオーバー

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 中堂 博之; Walstedt, R. E.*

Kambe, Shinsaku; Sakai, Hironori; Tokunaga, Yo; Matsuda, Tatsuma; Haga, Yoshinori; Chudo, Hiroyuki; Walstedt, R. E.*

$$^{119}$$Snのスピンエコー減衰率$$1/T_{2G}$$を重い電子系USn$$_3$$で測定した。磁気相関長は100K以上で$$T^{-3/4}$$に比例することがわかった。これは量子臨界領域に期待される値である。30K以下の重い電子系状態では、スピン格子緩和時間$$T_1$$とあわせて$$T_1T/T_{2G}^2$$が一定になることを明らかにした。これはUSn$$_3$$の重い電子系状態が動的臨界指数z=2となるオーバーダンプト領域に対応することを意味する。これらの結果からこの系の量子臨界点がスピン密度波によるものであることを結論した。

We report measurements of the $$^{119}$$Sn nuclear spin echo decay rate $$1/T_{2G}$$ in the heavy fermion compound USn$$_3$$. From $$1/T_{2G}$$, the magnetic spin-spin correlation length $$xi$$ is found to vary as $$xisim T^{-3/4}$$ above $$sim$$ 100 K, which is expected for a quantum critical regime at high temperatures. Combined with the spin-lattice relaxation rate $$1/T_1$$, $$T_1T/T_{2G}^2$$ is found to be temperature independent in the heavy fermion state below $$T^* sim$$ 30 K. This indicates that the heavy fermion state of USn$$_3$$ is categorized in the overdamped regime with a dynamical critical exponent $$z=2$$. These observations are consistent with a spin density wave (SDW) magnetic instability at the quantum critical point.

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分野:Physics, Multidisciplinary

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