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Magnetic excitations and $$c$$-$$f$$ hybridization effect in PrTi$$_2$$Al$$_{20}$$ and PrV$$_2$$Al$$_{20}$$

PrTi$$_2$$Al$$_{20}$$及びPrV$$_2$$Al$$_{20}$$における磁気励起と$$c$$-$$f$$混成効果

徳永 陽  ; 酒井 宏典   ; 神戸 振作  ; 酒井 明人*; 中辻 知*; 播磨 尚朝*

Tokunaga, Yo; Sakai, Hironori; Kambe, Shinsaku; Sakai, Akito*; Nakatsuji, Satoru*; Harima, Hisatomo*

Pr$$Tr$$$$_2$$Al$$_{20}$$ ($$Tr$$=Ti, V)は、高温では近藤効果による重い電子状態を示唆する振る舞いが観測され、一方、低温では多極子秩序と考えられる相転移を示し、さらにより低温で超伝導が出現する非常に興味深い系である。我々はこの物質について初めてとなるNMR研究を行い、微視的観点からその電子状態の解明を行った。その結果、スピン格子緩和時間の測定から、この系ではf電子と伝導電子との間に強い混成効果が存在し、それがTi系からV系へ移行するとともに強まっていることを確認した。さらにTi系物質において多極子ゆらぎに起因すると思われる緩和時間の異常な振る舞いも観測した。これまで超伝導はTi系でのみ観測されており、今回のNMR研究の成果は、この系における超伝導と多極子揺らぎの関係を理解する上で重要な指針を与えている。

By means of $$^{27}$$Al NMR studies, we have investigated magnetic excitations and the hybridization effect between Pr 4$$f$$ and conduction electrons in a pair of cubic compounds Pr$$Tr$$$$_2$$Al$$_{20}$$ ($$Tr$$=Ti, V). From Knight shift measurements we have evaluated comparative strengths for the $$c$$-$$f$$ hybridization effect in these compounds and confirm a definite increase of hybridization on replacing Ti with V. Analysis of the spin-lattice relaxation rate $$1/T_1$$ reveals that the spectral width of magnetic fluctuations in crystalline electric field excited states is strongly temperature dependent. This result indicates that magnetic fluctuations are dominated by the strong $$c$$-$$f$$ exchange coupling at high temperatures and thus is nicely consistent with the Kondo picture that features ln$$T$$ dependence of resistivity over the same temperature region.

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パーセンタイル:74.69

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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