Orbital magnetism in CdOsO studied by X-ray magnetic circular dichroism

X線磁気円二色性で研究したCdOsOの軌道磁性

松田 康弘*; Her, J.-L.*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 鈴木 基寛*; 河村 直己*; 水牧 仁一朗*; 金道 浩一*; 山浦 淳一*; 廣井 善二*

Matsuda, Yasuhiro*; Her, J.-L.*; Michimura, Shinji*; Inami, Toshiya; Suzuki, Motohiro*; Kawamura, Naomi*; Mizumaki, Masaichiro*; Kindo, Koichi*; Yamaura, Junichi*; Hiroi, Zenji*

Osの吸収端でのX線磁気円二色性(XMCD)を227Kで金属絶縁体転移を示すCdOsOの反強磁性相で調べた。総和則に従えば、10Tと37TでのXMCDは、軌道磁気モーメントとスピン磁気モーメントの比としてを与え、また、とは平行であることを示した()。これらの現象は異常であり、まず、予測されるOs(5)の立方結晶場中の基底状態は軌道一重項であり、次にHundの第三ルールからはとは反平行であるべきである。スピン軌道相互作用が観測された軌道磁性を説明するためには重要であると考えるのが最もらしい。

X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) at the -edge of Os has been investigated in the antiferromagneticphase of CdOsO, which exhibits a metal-insulator transition around 227 K. According to the sum rule, the XMCD spectra at 10 and 37 T clearly show that the ratio between the orbital magnetic moment () and spinmagnetic moment () is , and that and are coupled in parallel (). These phenomena are unusual in that the expected ground state of Os (5) is an orbital singlet in a cubic crystal field, and and should be antiparallel for a less than half-filled system in accordance with Hund's third rule. It is likely that the spin-orbit coupling is important for explaining the observed orbital magnetism.