Si-NMR study of magnetic anisotropy and hyperfine interactions in the uranium-based ferromagnet UNiSi

ウランを含む強磁性体UNiSiにおける磁気異方性と超微細結合についてのSi核NMRによる研究

酒井 宏典   ; Baek, S.-H.*; Bauer, E. D.*; Ronning, F.*; Thompson, J. D.*

Sakai, Hironori; Baek, S.-H.*; Bauer, E. D.*; Ronning, F.*; Thompson, J. D.*

UNiSiは斜方晶CeNiSi型結晶構造を持つキュリー温度95Kの強磁性体である。U原子の二重層が軸方向に積層したような結晶構造を持ち、Siサイトには局所的に斜方対称性を持つ2つのサイトが存在する。磁化測定から、軸方向が磁気容易軸であり、軸が困難軸である。粉末試料,磁場配向粉末試料に対してSi核NMR測定を行い、2つのSiサイトのナイトシフトを見積もった。その結果、超微細結合定数は等方的であり、ナイトシフトの異方性はバルク帯磁率の異方性に対応していることがわかった。核スピン緩和率測定では、緩和率が温度に対して一定な振る舞いをしていて、この系の電子が局在的であることを示唆した。

UNiSi orders ferromagnetically below = 95 K. This material crystallizes in the orthorhombic CeNiSi-type structure. The uranium atoms form double-layers, which are stacked along the crystallographic axis (the longest axis). From magnetization measurements the easy (hard) magnetization axis is the axis ( axis). Si-NMR measurements have been performed in the paramagnetic state. In UNiSi, two crystallographic Si sites exist with orthorhombic local symmetry. The Knight shifts on each Si sites have been estimated from these spectra of random and oriented powders. The transferred hyperfine couplings have been also derived. It is found that the transferred hyperfine coupling constants on each Si sites are nearly isotropic, and that their Knight shift anisotropy comes from that of the bulk susceptibility. The nuclear-spin lattice relaxation rate 1/T1 shows temperature-independent behaviour, which indicates the existence of localized electrons.