Similarity of the Fermi surface in the hidden order state and in the antiferromagnetic state of URuSi

URuSiの隠れた秩序状態と反強磁性状態におけるフェルミ面の類似性

Hassinger, E.*; Knebel, G.*; 松田 達磨; 青木 大*; Taufour, V.*; Flouquet, J.*

Hassinger, E.*; Knebel, G.*; Matsuda, Tatsuma; Aoki, Dai*; Taufour, V.*; Flouquet, J.*

高純度URuSiの単結晶によるShubnikov-de Haas実験により、いわゆる隠れた秩序状態において、これまで観測されていなかった新たな2つのフェルミ面のブランチを観測した。これは、全体の有効質量の増強に対して約55%まで観測したことに対応する。加圧下反強磁性における、磁場c軸方向のShubnikov-de Haas振動数は、常圧に比べてわずかな変化である。この隠れた秩序状態と反強磁性状態のフェルミ面の類似性は、=(001)と同じ周期性が隠れた秩序状態において既にあることを意味している。またこの結果は、この隠れた秩序状態の理論的アプローチに対して重要な情報をもたらす。

Shubnikov-de Haas measurements of high quality URuSi single crystals reveal two previously unobserved Fermi surface branches in the so-called hidden order phase. Therefore, about 55% of the enhanced mass is now detected. Under pressure in the antiferromagnetic state, the Shubnikov-de Haas frequencies for magnetic fields applied along the crystalline c axis show little change compared with the zero pressure data. This implies a similar Fermi surface in both the hidden order and antiferromagnetic states, which strongly suggests that the lattice doubling in the antiferromagnetic phase due to the ordering vector = (001) already occurs in the hidden order. These measurements provide a good test for existing or future theories of the hidden order parameter.