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Microscopic study of antiferromagnetic ground state and possible high-field ordered state in CeOs$$_4$$Sb$$_{12}$$ using muon spin rotation and relaxation

CeOs$$_4$$Sb$$_{12}$$における反強磁性基底状態と高磁場秩序状態のミュオンスピン回転緩和法による微視的研究

伊藤 孝  ; 髭本 亘 ; 大石 一城*; 佐藤 一彦*; 青木 勇二*; 戸田 静香*; 菊地 大輔*; 佐藤 英行*; Baines, C.*

Ito, Takashi; Higemoto, Wataru; Oishi, Kazuki*; Sato, Kazuhiko*; Aoki, Yuji*; Toda, Shizuka*; Kikuchi, Daisuke*; Sato, Hideyuki*; Baines, C.*

充填スクッテルダイト化合物CeOs$$_4$$Sb$$_{12}$$における反強磁性基底状態と1T以上の高磁場中に存在が示唆されている秩序相に対し、ミュオンスピン回転・緩和の測定を行った結果を報告する。零磁場下の測定により、$$sim$$1.6K以下において弱い反強磁性秩序に起因する自発局所磁場を検出した。局所磁場の大きさより磁気モーメントの大きさの見積りを行ったところ、0.1Kにおいて0.11$$sim$$0.17$$mu_B$$/Ceという値が得られた。反強磁性秩序を示す部分の体積分率は降温とともに増加していくことから、この相が試料の質に対し敏感であることが示唆される。一方、[001]方向に2Tの磁場を印加した条件下では、1.5K付近にミュオンナイトシフトと線幅の異常が観測された。これは高磁場に新規秩序相が存在するとするシナリオに対しコンシステントな結果である。

An antiferromagnetic (AFM) ground state and a possible high-field ordered state in magnetic fields $$H>1$$ T of a filled-skutterudite compound CeOs$$_4$$Sb$$_{12}$$ were investigated by the muon spin rotation and relaxation method. In a zero applied field, a spontaneous local filed due to the weak AFM ordering was observed below $$sim$$1.6 K. The magnetic volume fraction gradually increases below 1.6 K with decreasing temperature, suggesting that this phase is sensitive to sample quality. The magnitude of the ordered dipole moment in the AFM state was estimated to be in the range from 0.11 to 0.17 $$mu_B$$/Ce at 0.1 K. In a field of 2 T applied along the [001] direction, clear anomalies in the muon Knight shift and line width were observed at $$sim$$ 1.5 K, consistent with the phase transition scenario into the high-field ordered state suggested from specific heat, resistivity, elastic, and NMR anomalies.

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パーセンタイル:36.48

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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