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Weak itinerant antiferromagnetism in PuIn$$_3$$ explored using $$^{115}$$In nuclear quadrupole resonance

$$^{115}$$In NQR測定法によるPuIn$$_3$$の弱い遍歴電子反強磁性の研究

中堂 博之; Koutroulakis, G.*; 安岡 弘志; Bauer, E. D.*; Tobash, P. H.*; Mitchell, J. N.*; Thompson, J. D.*

Chudo, Hiroyuki; Koutroulakis, G.*; Yasuoka, Hiroshi; Bauer, E. D.*; Tobash, P. H.*; Mitchell, J. N.*; Thompson, J. D.*

PuIn$$_3$$における$$^{115}$$In NQR測定の結果について報告する。$$^{115}$$Inの核スピン$$I$$=9/2に期待される4本のNQR共鳴線のうちの3本の共鳴線を観測した。20Kにおいて、それらの共鳴線は等間隔であり、そこからNQR周波数$$nu_{rm Q}=10.45$$MHzと電場勾配の非対称パラメータの$$eta=0$$が導かれた。14Kにおいて、NQR共鳴線の形状と核スピン緩和率1/$$T_1$$は反強磁性転移により変化を生じる。14K以下において、NQRスペクトルより見積もられた内部交番磁化$$M_{rm Q}(T)$$と1/$$T_1$$の温度依存性はスピン揺らぎのSCR理論によりよく説明される。さらに、$$T_1T$$$$M_{rm Q}(T)/M_{rm Q}(0)$$はSCR理論から予言される通りに比例している。これらの結果はPuIn$$_3$$が弱い反強磁性体、すなわち有限温度において反強磁性波数近傍のスピン揺らぎが物性を支配している証拠である。

The results of $$^{115}$$In nuclear quadrupole resonance (NQR) measurements on PuIn$$_3$$ are reported. Three of the four NQR lines of $$^{115}$$In expected for nuclear spin $$I$$=9/2 are observed. The equal spacing of these lines at 20 K yields the NQR frequency of $$nu_{rm Q}$$=10.45 MHz, and the asymmetry parameter of the electric field gradient, $$eta$$=0. The NQR line profile and the nuclear spin-lattice relaxation rate $$1/T_1$$ display an abrupt change at 14 K, which is associated with the onset of long-range antiferromagnetic order. The temperature dependences of the staggered magnetization $$M_{rm Q}(T)$$, extracted from the NQR spectra, and $$1/T_1$$ below $$T_{rm N}$$=14 K are well explained by the self-consistent renormalization (SCR) theory for spin fluctuations. In addition, scaling between $$T_1T$$ and $$M_{rm Q}(T)/M_{rm Q}(0)$$ is also consistent with the predictions of SCR theory, providing further evidence that PuIn$$_3$$ is a weak itinerant antiferromagnet in which spin fluctuations around the antiferromagnetic wave vector play a major role in the system's behavior at finite temperatures.

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分野:Physics, Condensed Matter

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