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$$mu^+$$ diffusion in cubic $$f$$-electron compounds observed by high transverse field $$mu^+$$SR

横磁場$$mu^+$$SRにより観測された立方晶f電子系化合物における$$mu^+$$拡散

伊藤 孝   ; 髭本 亘  ; 大石 一城*; 西田 信彦*; Heffner, R. H.; 青木 勇二*; 鈴木 博之*; 鬼丸 孝博*; 谷田 博司*; 高木 滋*

Ito, Takashi; Higemoto, Wataru; Oishi, Kazuki*; Nishida, Nobuhiko*; Heffner, R. H.; Aoki, Yuji*; Suzuki, Hiroyuki*; Onimaru, Takahiro*; Tanida, Hiroshi*; Takagi, Shigeru*

固体中における$$mu^+$$拡散は$$mu^+$$スピン回転・緩和法($$mu^+$$SR)により長年にわたって研究され、低温における荷電粒子の量子拡散や高温における水素様粒子の拡散現象の理解に貢献してきた。本研究発表では、横磁場$$mu^+$$SR法によって立方晶$$f$$電子系化合物PrPb$$_3$$及びSmAg$$_2$$Inにおける$$mu^+$$拡散を観測した結果について報告する。単結晶試料中の$$mu^+$$サイトは強い横磁場を[001]方向に印加することによって磁気環境の異なる2つのサイトに分裂する。$$mu^+$$SR線形はこれらのサイト間の$$mu^+$$の運動によって劇的な変化を生じる。この温度依存性を詳細に解析することにより、両物質に対し$$mu^+$$の拡散に関するパラメータが精度よく得られた。

The diffusion of positive muon $$mu^+$$ in condensed matter has been investigated for many years by using $$mu^+$$ spin rotation/relaxation ($$mu^+$$SR) technique. The $$mu^+$$SR studies have provided deep insight into quantum diffusion at low temperatures as well as hopping process at high temperatures, which are closely related to hydrogen dynamics in the dilute limit. We here report transverse field (TF) $$mu^+$$SR studies of the $$mu^+$$ diffusion in cubic $$f$$-electron compounds PrPb$$_3$$ and SmAg$$_2$$In. The $$mu^+$$ site splits into two magnetically labeled sites when high TF is applied to single-crystalline specimens along the [001] direction. The $$mu^+$$SR lines show drastic variation according to the $$mu^+$$ motion between the magnetically labeled sites. From detailed analysis of the $$mu^+$$SR lines, we deduced $$mu^+$$ hopping parameters for both compounds.

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