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Magnetic property in the ferromagnetic superconductor UGe$$_2$$ at pressures above the ferromagnetic critical pressure

ウラン系強磁性超伝導物質UGe$$_2$$の磁気臨界圧力以上における磁気的性質

立岩 尚之; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦; Fisk, Z.

Tateiwa, Naoyuki; Haga, Yoshinori; Matsuda, Tatsuma; Yamamoto, Etsuji; Onuki, Yoshichika; Fisk, Z.

UGe$$_2$$は磁気転移温度54Kの強磁性物質であり、1.0-1.6GPaの強磁性相で超伝導が出現する。1.6GPa以上で強磁性状態が消滅する。本研究では、セラミックアンビルセルを用いた高圧下磁化測定を4.1GPaまで行った。常磁性状態の高圧領域では、磁化率の温度依存に温度$$T_{max}$$近辺で大きな極大が形成されることが明らかにされた。$$T_{max}$$は1.9GPaでは24Kである。加圧とともに増大し、2.6GPaでは32Kとなる。さらに1.6GPa以上の常磁性状態では、磁場を加えるとメタ磁性転移も現れ、その転移磁場$$H_m$$は加圧とともに増大してゆく。これらの現象をスピンの揺らぎ理論を用いて解析した。

UGe$$_2$$ is a ferromagnet with the Curie temperature of 54 K at ambient pressure. The superconductivity appears in the pressure region of 1.0-1.6 GPa where UGe$$_2$$ is in the ferromagnetic state. Ferromagnetic state disappears above $$P_c$$ =1.6 GPa. In this study, we have measured the dc-magnetization up to 4.1 GPa using the ceramic anvil high pressure cell. We confirmed the maximum at $$T_{max}$$ in the temperature dependence of the dc magnetic susceptibility. With increasing pressure, $$T_{max}$$ is increased from 24 K at 1.9 GPa to 32 K at 2.6 GPa. The peak structure around $$T_{max}$$ becomes broader with increasing pressure and disappears above 4 GPa. The metamagnetic transition field $$H_m$$ increases rapidly with increasing pressure. We discuss the experimental results with the phenomenological spin-fluctuation theory.

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分野:Physics, Multidisciplinary

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