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Thermal expansion under uniaxial pressure in URu$$_2$$Si$$_2$$

URu$$_2$$Si$$_2$$における一軸圧下での熱膨張率

神戸 振作; 青木 大*; Salce, B.*; Bourdarot, F.*; Braithwaite, D.*; Flouquet, J.*; Brison, J.-P.*

Kambe, Shinsaku; Aoki, Dai*; Salce, B.*; Bourdarot, F.*; Braithwaite, D.*; Flouquet, J.*; Brison, J.-P.*

URu$$_2$$Si$$_2$$の隠れた秩序転移温度T$$_0$$、及び反強磁性秩序T$$_N$$の一軸圧力依存性について実験を行った。高品質の単結晶2$$times$$2$$times$$4mmを用いた。隠れた秩序及び反強磁性秩序転移を検出するため、ストリングゲージを用いて熱膨張係数を測定した。一軸圧$$sigma$$は、Heガスを用いて低温で連続的に圧力を変化できるシステムを用いて[100]と[110]方向、0.6GPaまでの測定を行った。静水圧下では、T$$_N$$は0.5GPa程度から現れるが、[100]方向一軸圧では、0.25GPa程度から現れることがわかった。また$$T$$$$_0$$も上昇している。これは中性子散乱の結果と整合している。一方、[110]の場合、0.6GPaまでT$$_N$$は観測できなかった。T$$_N$$の[100]方向と[110]方向による違いは、U-U間の結合距離で整理できることがわかった。また、$$d$$$$T$$$$_0$$/$$d$$$$sigma$$に対するEhrenfestの式に基づく考察により、隠れた秩序相は、小さい一軸圧力により状態が敏感に変化することが示唆された。

The temperature dependence of the thermal expansion coefficient $$alpha$$ has been measured in URu$$_2$$Si$$_2$$ under uniaxial pressure $$sigma$$ along the [100] and [110] directions up to $$sim0.6$$ GPa. For both cases, the hidden order phase transition temperature $$T_0$$ increases with increasing uniaxial pressure. An anomaly $$Delta alpha$$ of the thermal expansion coefficient at $$T_0$$ appears to be enhanced under a small uniaxial pressure ($$<0.03$$ GPa). An antiferromagnetically ordered phase appears at $$T_X$$ above the critical pressure $$sigma_Xsim0.25$$ GPa for uniaxial pressure along the [100] direction, whereas no antiferromagnetic transition is detected up to $$sim0.6$$ GPa for uniaxial pressure along the [110] direction, indicating that the critical pressure is beyond $$sim0.6$$ GPa for the [110] case.

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分野:Materials Science, Multidisciplinary

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