Easy-plane XY spin fluctuations in the cycloidal magnet UPtGe studied via field orientation-dependent Pt NMR

磁場方向分解Pt NMR測定によって明らかになったサイクロイダル磁性体UPtGeにおける容易面XY型スピン揺らぎ

徳永 陽  ; 仲村 愛*; 青木 大*; 清水 悠晴*; 本間 佳哉*; 本多 史憲*; 酒井 宏典   ; 服部 泰佑; 神戸 振作  

Tokunaga, Yo; Nakamura, Ai*; Aoki, Dai*; Shimizu, Yusei*; Homma, Yoshiya*; Honda, Fuminori*; Sakai, Hironori; Hattori, Taisuke; Kambe, Shinsaku

UPtGeはUCoGeおよびURhGeと類似の結晶構造を持ち、ウラン系では唯一、サイクロイド型の特異な磁気秩序を示す。さらに強磁場磁化過程において多段の磁化異常が存在することが最近報告されている。磁気転移温度は50Kで、秩序したウランの磁気モーメントの大きさも大きく、UCoGeやURhGeよりも、ウランの5f電子はより局在的な性質を持っていると考えられる。一方、超伝導は今のところ見つかっていない。本研究では、UPtGeの単結晶を用いて角度方向分解Pt-NMR実験を行った。その結果、この系の磁気ゆらぎが得意な容易面XY型の異方性を持つことが明らかになった。これは強磁性超伝導体UCoGeやURhGeのIsing型の磁気揺らぎと大きく異なっている。

Pt NMR measurements have been performed on a single crystal of the uranium-based compound UPtGe, which is the only 5f system known to possess an incommensurate helical (cycloidal) structure below TN = 50 K. Knight shift measurement confirmed the isotropic character of the static spin susceptibilities in hexagonal-like ac crystal planes of the EuAuGe-type crystal structure. The hyperfine coupling constants were also found to be isotropic in the planes. Nuclear relaxation rate measurement revealed the development of the antiferro-magnetic spin fluctuations with XY character confined to the hexagonal-like plane below 200 K. The results present a clear contrast to the Ising anisotropy of the fluctuations in ferromagnetic superconductors UCoGe and URhGe.