TbCoGaのNMR/NQRによる研究

NMR/NQR studies of TbCoGa

齋藤 庸; 酒井 宏典   ; 徳永 陽  ; 神戸 振作  

Saito, Yo; Sakai, Hironori; Tokunaga, Yo; Kambe, Shinsaku

HoCoGa型(P4/mmm)の構造を持つ化合物であるTbCoGaは、転移温度T=35.5K, T=5.2Kを持ち、それらの各温度において結晶中のc方向成分とab面内成分がそれぞれ秩序化するという、いわゆる部分成分磁気秩序状態の可能性が報告されている。これまで部分成分磁気秩序を実現する系としては三角格子反強磁性体CsNiClなどといった幾何学的フラストレーションを持つ系で提唱されたが、TbCoGaのような比較的単純な構造を持つ系が部分成分磁気秩序を実現するためには幾何学的フラストレーション系とは異なる発現メカニズムが存在するものと考えられる。現在局在f電子が持つ磁気相互作用と電気四極子相互作用の競合がそのメカニズムとして提唱されている。本研究はTbCoGaが高温から低温に至るまでどのような磁気状態を示すのか、特に2つの転移温度に挟まれた中間層においてはどのようなメカニズムで部分成分磁気秩序状態が形成されているのかをNMR/NQRを用いて微視的観点から明らかにしようとするものである。当日はおもに最近行った零磁場Ga核NQR測定の結果について報告する。

TbCoGa composed of the tetragonal HoCoGatype structure(D-P4/mmm) was reported that it has below the upper critical temperature T and above the lower critical temperature T, and shows unusual successive phase transitions. Generally, systems caused successive phase transitions are origin of the geometrical frustration of exchange interactions between spins of magnetic ions. (Ex. triangular lattice antiferro magnets CsNiCl) But, the tetragonal compound TbCoGa was thought that it's not caused the geometrical frustration. Therefore, TbCoGa is considered to be a new mechanism different from the geometrical frustration of triangular lattice antiferro magnets. For example, there is competition of magnetic interactions and quadrupolar interactions in f-Electron systems.