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Slow electronic dynamics in the paramagnetic state of UTe$$_2$$

UTe$$_2$$の常磁性相における遅い電子ゆらぎ

徳永 陽 ; 酒井 宏典  ; 神戸 振作 ; 芳賀 芳範 ; 常盤 欣文 ; Opletal, P.  ; 藤林 裕己*; 金城 克樹*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; 仲村 愛*; 清水 悠晴*; 本間 佳哉*; Li, D.*; 本多 史憲*; 青木 大*

Tokunaga, Yo; Sakai, Hironori; Kambe, Shinsaku; Haga, Yoshinori; Tokiwa, Yoshifumi; Opletal, P.; Fujibayashi, Hiroyuki*; Kinjo, Katsuki*; Kitagawa, Shunsaku*; Ishida, Kenji*; Nakamura, Ai*; Shimizu, Yusei*; Homma, Yoshiya*; Li, D.*; Honda, Fuminori*; Aoki, Dai*

ウラン系の強磁性超伝導体で議論されてきた、「強磁性ゆらぎによるスピン三重項超伝導対の形成」および「強磁性ゆらぎを介した磁場による対形成引力の制御」というコンセプトがUTe$$_2$$においても成り立つことを期待させる。しかしその一方、$$_2$$では静的な強磁性秩序は存在せず、低温の磁気状態がこれまでのウラン系強磁性超伝導体にどこまで近いのかという点については疑問を持たれていた。実際、最近の中性子散乱実験では、比較的高温側から反強磁性に近いq=0.57という波数を持った磁気ゆらぎの発達が示されている。本研究では$$^{125}$$Te-NMR実験により低温で非常に遅いゆっくりとした揺らぎが発達する様子を捉えることに成功した。このことはこの系の低温における強い相関の発達を示唆している。

$$^{125}$$Te NMR experiments in field ($$H$$) applied along the easy magnetization axis (the $$a$$-axis) revealed slow electronic dynamics developing in the paramagnetic state of UTe$$_2$$. The observed slow fluctuations are concerned with a successive growth of long-range electronic correlations below 30$$-$$40 K, where the spin susceptibility along the hard magnetization axis (the $$b$$-axis) shows a broad maximum. The experiments also imply that tiny amounts of disorder or defects locally disturb the long-range electronic correlations and develop an inhomogeneous electronic state at low temperatures, leading to a low temperature upturn observed in the bulk-susceptibility in $$H|a$$. We suggest that UTe$$_2$$ would be located on the paramagnetic side near an electronic phase boundary, where either the magnetic or Fermi-surface instability would be the origin of the characteristic fluctuations.

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