Neutron scattering experiments for the study of in-plane ordered moment in URuSi

URuSiの面内秩序磁気モーメントに関する中性子散乱による研究

目時 直人   ; 酒井 宏典   ; 山本 悦嗣  ; 立岩 尚之   ; 松田 達磨; 芳賀 芳範   

Metoki, Naoto; Sakai, Hironori; Yamamoto, Etsuji; Tateiwa, Naoyuki; Matsuda, Tatsuma; Haga, Yoshinori

URuSiの隠れた秩序はこの四半世紀のミステリーとして、強相関電子系の研究者によって強く興味をもたれている。何らかの秩序転移の存在はミクロ又は巨視的なプローブによって明らかにされているが、その秩序編数が直接観察されていないことがこの系の秩序のメカニズムが解明されない,そして多くの理論が提唱されている原因である。近年では4, 8, 16, 32極子までの高次の多極子秩序変数や動的な転移、そしてHastatic秩序と名付けられた2チャンネル近藤効果に伴う強い異方性を伴う重い準粒子の磁気秩序等も提唱されている。これらのモデルでは面内に弱い反強磁性成分が観察されることが期待されるため、磁場中も含めた中性子散乱実験を(003)の散乱ピークについて行った。結果的には、0.004ボーア磁子の精度で磁気モーメントは観察されず、これらの理論を直接的に指示する結果は得られなかった。より弱い面内モーメントの存在や、非整合波数の秩序も否定できないため、今後さらに精度の高い、そして広範囲の測定が必要であろう。

The hidden order parameter in URuSi remains an open question for this quarter of a century. Many type of models have been proposed. The models predict unusual order parameters such as higher order multipole, dynamical origin, or very recently, "hastatic" order, accompanying Ising quasi-particles. We provide neutron scattering data measured at the wave vector =(003) for the in-plane magnetic component. The existence of the in-plane component in the order of 0.01 or 1010 Bohr magneton has been proposed by a recent theoretical studies. The data were obtained also under magnetic field up to 10 T along the [010] direction in order to reveal a possible type antiferro-quadrupole (AFQ) order at the propagation of =(001) proposed previously. Our data indicate that there is no in-plane magnetic component within the experimental accuracy of 0.004 Bohr magneton. Namely we could not obtain the results which support these theories.