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$$f$$-electron states in PrPd$$_5$$Al$$_2$$

PrPd$$_5$$Al$$_2$$$$f$$電子状態

目時 直人; 山内 宏樹; 鈴木 博之*; 北澤 英明*; 萩原 正人*; 益田 隆嗣*; Aczel, A. A.*; Chi, S.*; Hong, T.*; 松田 雅昌*; Pajerowski, D.*; Fernandez-Baca, J. A.*

Metoki, Naoto; Yamauchi, Hiroki; Suzuki, Hiroyuki*; Kitazawa, Hideaki*; Hagihala, Masato*; Masuda, Takatsugu*; Aczel, A. A.*; Chi, S.*; Hong, T.*; Matsuda, Masaaki*; Pajerowski, D.*; Fernandez-Baca, J. A.*

中性子非弾性散乱実験によりPrPd$$_5$$Al$$_2$$$$f$$電子状態を明らかにした。この物質のユニークな結晶構造に起因する2次元的な結晶場ポテンシャルにより、大きな$$J_z$$を伴う平べったい$$f$$軌道が安定化し、イジング型の磁気異方性が生じることがわかった。この2次元的な結晶場ポテンシャルは同じ結晶構造を持つ希土類化合物RPd$$_5$$Al$$_2$$に共通に存在し、重い電子系超伝導体NpPd$$_5$$Al$$_2$$におけるXY型磁気異方性への変化を系統的に説明することができる。それは、$$f$$電子の局所的な性質がこの物質系の物性発現機構において非常に重要であり、NpPd$$_5$$Al$$_2$$における重い電子系超伝導にも関与している。

The $$f$$-electron states of PrPd$$_5$$Al$$_2$$ were revealed by neutron inelastic scattering. The flat $$f$$-orbitals with large $$J_z$$ become stable under the two-dimensional CEF potential of unique crystal structure, which is the origin of the Ising anisotropy. A systematic understanding is possible in RPd$$_5$$Al$$_2$$ based on this CEF potential. Especially the $$XY$$-type anisotropy in NpPd$$_5$$Al$$_2$$ can be qualitatively understood with the positive Stevens factors. It mean that the local property is important for the physical properties of RPd$$_5$$Al$$_2$$ including the heavy fermion superconductivity in NpPd$$_5$$Al$$_2$$.

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パーセンタイル:20.01

分野:Physics, Multidisciplinary

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