立方晶基底SmX(X=In,Sn,Pb)の秩序相の微視的研究

Microscopic study of SmX (X=In,Sn,Pb) with cubic ground state

伊藤 孝   ; 髭本 亘  ; 二宮 和彦; 菅井 孝志*; 芳賀 芳範   ; 鈴木 博之*

Ito, Takashi; Higemoto, Wataru; Ninomiya, Kazuhiko; Sugai, Takashi*; Haga, Yoshinori; Suzuki, Hiroyuki*

AuCu構造を持つ一連のサマリウム化合物SmX(X=In,Sn,Pb)は低温において多様な秩序を示す。磁化,比熱、及び弾性定数の振る舞いから、結晶場基底はいずれも四重項であると考えられており、高次多極子の関与が示唆される。しかしながら微視的な情報の欠如により、秩序変数や磁気構造等の詳細は明らかにされていない。われわれはSmX(X=In,Sn,Pb)の秩序相の性質を微視的な観点から明らかにするために、J-PARC MUSE及びPSIにおいてSR法による研究を行い、次の知見を得た。(1)SmIn:逐次相転移の原因として四極子から磁気双極子への主要秩序変数の切り替わりが示唆されていたが、実際はいずれも磁気多極子による秩序である。非整合秩序構造から整合秩序構造へのロックイン転移が示唆される。(2)SmSn:逐次相転移はすべて磁気多極子の秩序によるものであり、他の実験により提案されていた四極子を主要秩序変数とする秩序相は存在しない。(3)SmPb:一次相転移の原因は長周期の変調を伴う整合反強磁性磁気秩序である。

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