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NdPd$$_5$$Al$$_2$$の磁気構造

Magnetic structure of NdPd$$_5$$Al$$_2$$

目時 直人; 山内 宏樹; 北澤 英明*; 鈴木 博之*; 萩原 正人*; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*; Fernandez-Baca, J. A.*

Metoki, Naoto; Yamauchi, Hiroki; Kitazawa, Hideaki*; Suzuki, Hiroyuki*; Hagihala, Masato*; Frontzek, M. D.*; Matsuda, Masaaki*; Fernandez-Baca, J. A.*

中性子回折実験によりNdPd$$_5$$Al$$_2$$の磁気構造を研究した。$$q$$=(1/2 0 0)の変調ベクトルで説明できる顕著な反強磁性ピークを磁気転移温度$$T_textrm{N}$$=1.2K以下で観察した。c軸に平行なNdの磁気モーメントは0.3Kで2.9(1)$${mu}_{rm B}$$の大きさであり、a面内で強磁性的に整列した層がa軸方向に++--と4枚周期で配列する。各Nd層の面間隔はa/2である。この構造は$$q$$=(0.23 0.23 0)であるCePd$$_5$$Al$$_2$$によく似ていて、面内成分$$q_{|}$$のみの変調構造は、これらの物質の2次元的なフェルミ面によって生じていると理解できる。その2次元性は、これらの物質の縦長のとてもユニークな形のユニットセルと、2枚PdとAl層によって隔てられたNdの原子間距離がc軸方向に7${AA}$以上ととても大きいことに起因している。

Magnetic structure of NdPd$$_5$$Al$$_2$$ has been studied by means of neutron powder diffraction. We observed remarkable magnetic reflections with the modulation vector $$q$$= (1/2 0 0) below the ordering temperature $$T_{rm N}$$ = 1.2 K. We found a collinear magnetic structure of Nd moment of 2.9(1) $${mu}_{rm B}$$ at 0.3 K parallel to the $$c$$-axis, where the ferromagnetically ordered $$a$$ planes stack with four Nd layer period of ++-- sequence along the $$a$$ direction with the distance between adjuscent Nd layers to be $$a/2$$. This is very similar to CePd$$_5$$Al$$_2$$ with $$q$$ = (0.23 0.23 0) and the Ce moment parallel to the $$c$$-axis. These structures with in-plane modulation $$q_{|}$$ is a consequence of the two dimensional nature of fermi surface topology in this family, coming from unique crystal structure with very long tetragonal unit cell and large distance $$>$$ 7${AA}$ between the rare earth layers separated by Al and two Pd layers.

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