NdBの電子状態

-electron states in NdB

目時 直人   ; 山内 宏樹   ; 綿貫 竜太*; 河村 聖子   ; 吉田 雅洋*; 吉澤 英樹*

Metoki, Naoto; Yamauchi, Hiroki; Watanuki, Ryuta*; Kawamura, Seiko; Yoshida, Masahiro*; Yoshizawa, Hideki*

NdBは幾何学的なフラストレーションが期待される2次元直交ダイマーを伴う結晶構造をもつ。その磁気秩序相は直交した面内成分と弱いc軸成分が誘起された複雑な構造をとる。この秩序機構と秩序変数を明らかにする目的で、中性子非弾性散乱実験により電子状態を決定した。常磁性状態では強い一軸性の結晶場に伴う準二重項を示すことが明らかになり、これは逐次転移に伴い放出されるエントロピーをよく説明する。また、秩序相ではピークのシフトと同時に4つの一重項に分裂する様子が捉えられた。スペクトルの温度変化を磁気および四極子の相互作用とそれらの結合項を用いて解析した。その結果から転移のメカニズムを明らかにすることができたので、報告する。

NdB has a crystal structure with two-dimensional orthogonal dimers that are expected to be geometrically frustrated. In the magnetic ordered phase, magnetic moment has a complex structure in which orthogonal in-plane components and a weak c-axis component are induced. To clarify the ordering mechanism and order parameter, we focused on the electronic state and carried out inelastic neutron scattering experiments on this system. In the paramagnetic state, we found a quasi-doublet state associated with a strong uniaxial crystal field, which can be explained by the entropy released with successive transitions. In addition, in the ordered phase, a peak shift and splitting into four singlets were observed. We analyzed the temperature dependence of the spectrum considering with magnetic and quadrupolar interactions and their coupling terms. The results can well explain the mechanism of the transition, which we will show in this presentation.