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with 
= 2.1 K revealed by 
Te NMR松村 拓輝*; 徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 他13名*
Physical Review B, 111(9), p.094507_1 - 094507_9, 2025/03
被引用回数：1 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)To investigate the intrinsic magnetic properties of UTe, we performed Te-NMR measurements on the ultra-clean single-crystalline UTe with superconducting transition temperature = 2.1 K and compared the results with those of the = 1.6 K sample. The broadening of the linewidth of the NMR spectrum in the a-axis magnetic field and the low-temperature magnetic fluctuations observed in the 1.6 K sample are suppressed in the ultra-clean sample, indicating that such magnetic properties originate from a tiny amount of U deficiency. The present results suggest that the magnetic properties in UTe are sensitive to the U deficiency. We also observed a peculiar angular dependence of the NMR quantities due to large magnetic anisotropy with the a-axis as the magnetic easy axis.
徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; Opletal, P.; 常盤 欣文; 芳賀 芳範; 北川 俊作*; 石田 憲二*; 青木 大*; Knebel, G.*; et al.
Physical Review Letters, 131(22), p.226503_1 - 226503_7, 2023/12
被引用回数：14 パーセンタイル：85.96(Physics, Multidisciplinary)Our measurements of Te NMR relaxations reveal an enhancement of electronic spin fluctuations above 
~T, leading to their divergence in the vicinity of the metamagnetic transition at 
~T, below which field-reinforced superconductivity appears when a magnetic field (
) is applied along the crystallographic 
axis. The NMR data evidence that these fluctuations are dominantly longitudinal, providing a key to understanding the peculiar superconducting phase diagram in 
, where such fluctuations enhance the pairing interactions.
金城 克樹*; 藤林 裕己*; 松村 拓輝*; 堀 文哉*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; 徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 仲村 愛*; et al.
Science Advances (Internet), 9(30), p.2736_1 - 2736_6, 2023/07
被引用回数：17 パーセンタイル：89.65(Multidisciplinary Sciences)Superconducting (SC) state has spin and orbital degrees of freedom, and spin-triplet superconductivity shows multiple SC phases because of the presence of these degrees of freedom. However, the observation of spin-direction rotation occurring inside the SC state (SC spin rotation) has hardly been reported. Uranium ditelluride, a recently found topological superconductor, exhibits various SC phases under pressure: SC state at ambient pressure (SC1), high-temperature SC state above 0.5 gigapascal (SC2), and low-temperature SC state above 0.5 gigapascal (SC3). We performed nuclear magnetic resonance (NMR) and ac susceptibility measurements on a single-crystal uranium ditelluride. The b axis spin susceptibility remains unchanged in SC2, unlike in SC1, and decreases below the SC2-SC3 transition with spin modulation. These unique properties in SC3 arise from the coexistence of two SC order parameters. Our NMR results confirm spin-triplet superconductivity with SC spin parallel to b axis in SC2 and unveil the remaining of spin degrees of freedom in SC uranium ditelluride.
-axis knight shift on UTe with = 2.1 K松村 拓輝*; 藤林 裕己*; 金城 克樹*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; 徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 仲村 愛*; 清水 悠晴*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 92(6), p.063701_1 - 063701_5, 2023/05
被引用回数：42 パーセンタイル：98.14(Physics, Multidisciplinary)Spin susceptibility in the superconducting (SC) state was measured in the higher-quality sample of uranium-based superconductor UTe by using Knight-shift measurements for a magnetic field along all three crystalline axes. In the higher-quality sample, the SC transition temperature is about 2.1 K, and the residual electronic term in the specific heat is almost zero. The NMR linewidth becomes narrower and is almost half of that in the previous sample with 
1.6 K when 
and 
. Although the Knight-shift behavior was not so different from the previous results for 
, and , a large reduction in Knight shift along the axis was observed, in contrast with the previous -axis Knight shift result. We discuss the origin of the difference between the previous and present results, and the possible SC state derived from the present results.
along hard magnetic axis酒井 宏典; 常盤 欣文; Opletal, P.; 木俣 基*; 淡路 智*; 佐々木 孝彦*; 青木 大*; 神戸 振作; 徳永 陽; 芳賀 芳範
Physical Review Letters, 130(19), p.196002_1 - 196002_6, 2023/05
被引用回数：24 パーセンタイル：95.70(Physics, Multidisciplinary)
=2.1Kのウラン2テルル化物単結晶における超伝導相図を磁気困難軸である結晶軸方向に磁場をかけて調べた。電気抵抗と交流帯磁率を同時に測定した結果、低磁場超伝導(LFSC)相と高磁場超伝導(HFSC)相が、対照的な磁場-角度依存性をもつことがわかった。結晶の純良性が上がったことにより、LFSC相の上部臨界磁場は上昇したものの、HFSC相が現れる特徴磁場
は、単結晶の純良性に関わらず、15Tと一定であることがわかった。また、近傍のLFSC相内に、弱い渦糸ピン留め力で特徴づけられる中間超伝導相を示唆する新たな相線の形跡を捉えた。
徳永 陽; 酒井 宏典; 北川 俊作*; 石田 憲二*
日本物理学会誌, 78(5), p.267 - 272, 2023/04
UTeは2018年末に超伝導になることが初めて報告されたウラン系超伝導体である。その発見の直後から実験と理論の両面での集中的な研究が開始され、40T以上の強磁場領域における磁場誘起超伝導や圧力下での多重超伝導相など、スピン三重項超伝導状態を起源とする新奇な超伝導現象が相次いで見つかっている。さらにその超伝導状態は、バルクとしてトポロジカル超伝導を実現する可能性があることが指摘され注目を集めている。本稿ではこのUTeにおいて、我々が行ってきた核磁気共鳴(NMR)法による研究について紹介する。
induced by magnetic field金城 克樹*; 藤林 裕己*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; 徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 仲村 愛*; 清水 悠晴*; 本間 佳哉*; et al.
Physical Review B, 107(6), p.L060502_1 - L060502_5, 2023/02
被引用回数：23 パーセンタイル：91.95(Materials Science, Multidisciplinary)UTe is a recently discovered spin-triplet superconductor. One of the characteristic features of UTe is a magnetic field ()-boosted superconductivity above 16 T when H is applied exactly parallel to the axis. To date, this superconducting (SC) state has not been thoroughly investigated, and the SC properties as well as the spin state of this high- SC (HHSC) phase are not well understood. In this letter, we performed AC magnetic susceptibility and nuclear magnetic resonance measurements and found that, up to 24.8 T, the HHSC state has bulk nature and is quite sensitive to the angle and that its SC character is different from that in the low- SC (LHSC) state. The dominant spin component of the spin-triplet pair is along the axis in the LHSC state but is changed in the HHSC state along the axis. Our results indicate that -induced multiple SC states originate from the remaining spin degrees of freedom.
青木 大*; Brison, J.-P.*; Flouquet, J.*; 石田 憲二*; Knebel, G.*; 徳永 陽; 柳瀬 陽一*
Journal of Physics; Condensed Matter, 34(24), p.243002_1 - 243002_41, 2022/06
被引用回数：132 パーセンタイル：90.46(Physics, Condensed Matter)The novel spin-triplet superconductor candidate UTe attracted enormous attention. We review key experimental and theoretical progress which has been achieved in different laboratories. UTe has been expected to be close to a ferromagnetic instability, showing many similarities to the U-based ferromagnetic superconductors, URhGe and UCoGe. The competition between different types of magnetic interactions and the duality between the local and itinerant character of the 5 f Uranium electrons, as well as the shift of the U valence appear as key parameters in the rich phase diagrams discovered recently under extreme conditions like low temperature, high magnetic field, and pressure. We discuss macroscopic and microscopic experiments at low temperature to clarify the normal phase properties at ambient pressure for field applied along the three axis of this orthorhombic structure.
under pressure revealed by Te-NMR金城 克樹*; 藤林 裕己*; 仲嶺 元輝*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; 徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 仲村 愛*; 清水 悠晴*; et al.
Physical Review B, 105(14), p.L140502_1 - L140502_5, 2022/04
被引用回数：11 パーセンタイル：62.63(Materials Science, Multidisciplinary)To investigate the normal-state magnetic properties of UTe under pressure, we perform Te nuclear magnetic resonance (NMR) measurements up to 2 GPa. Below 1.2 GPa, the b-axis NMR Knight shift shows a broad maximum at the so-called 
on cooling, which is consistent with the magnetization measurement under pressure. decreases with increasing pressure and disappears at the critical pressure 
= 1.7 GPa, above which superconductivity is destroyed.
determined by knight shift measurement藤林 裕己*; 仲嶺 元輝*; 金城 克樹*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; 徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 仲村 愛*; 清水 悠晴*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 91(4), p.043705_1 - 043705_4, 2022/03
被引用回数：51 パーセンタイル：97.09(Physics, Multidisciplinary)本研究では、U系超伝導体UTeの超伝導状態におけるスピン帯磁率を、UTeの磁化容易軸である軸に沿った磁場に対するナイトシフト測定によって調べた。超伝導転移温度直下で反磁性効果に起因する微小な異常が観測されたが、常伝導状態の温度依存性から外挿した結果、超伝導状態における軸方向のナイトシフトは大きな減少を示さなかった。このことは、以下ではスピン帯磁率がほとんど変化しないことを示している。これまでの
と
のナイトシフトの結果を考慮すると、スピン三重項対において支配的なSC状態は
であり、これは通常状態でのスピン異方性と一致する。この結果は、UTeがスピンの自由度を持つスピン三重項超伝導体であることを示している。
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*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 91(2), p.023707_1 - 023707_5, 2022/02
被引用回数：27 パーセンタイル：91.45(Physics, Multidisciplinary)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においても成り立つことを期待させる。しかしその一方、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。
Te NMR on UTe仲嶺 元輝*; 金城 克樹*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; 徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 仲村 愛*; 清水 悠晴*; 本間 佳哉*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 90(6), p.064709_1 - 064709_7, 2021/06
被引用回数：29 パーセンタイル：86.89(Physics, Multidisciplinary)UTe is a recently discovered promising candidate for a spin-triplet superconductor. In contrast to conventional spin-singlet superconductivity, spin-triplet superconductivity possesses spin and angular momentum degrees of freedom. We previously reported that the shoulder signal appears in NMR spectra below the superconducting (SC) transition temperature in , and a slight decrease in the Knight shift along the and axes (
and 
, respectively) below at a low magnetic field . Although the decrease in vanished above 5.5 T, the decrease in was independent of up to 6.5 T. To clarify the origin of the shoulder signal and the trace of the decrease in , we compared the Te-NMR spectra obtained when and 
and measured the Te-NMR spectra for up to 14.5 T.
probed with Te-NMR measurement仲嶺 元輝*; 金城 克樹*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; 徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 仲村 愛*; 清水 悠晴*; 本間 佳哉*; et al.
Physical Review B, 103(10), p.L100503_1 - L100503_5, 2021/03
被引用回数：52 パーセンタイル：93.31(Materials Science, Multidisciplinary)To investigate spin susceptibility in a superconducting (SC) state, we measured the Te-NMR Knight shifts at magnetic fields () up to 6.5 T along the and axes of single-crystal UTe, a promising candidate for a spin-triplet superconductor. In the SC state, the Knight shifts along the and axes ( and , respectively) decreased slightly, and the decrease in was almost constant up to 6.5 T. The reduction in decreased with increasing , and was unchanged through the SC transition temperature at 5.5 T, excluding the possibility of spin-singlet pairing. Our results indicate that spin susceptibilities along the and axes slightly decrease in the SC state in low , and the response of SC spin susceptibility is anisotropic on the 
plane.
revealed by Te-nuclear magnetic resonance仲嶺 元輝*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; 徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 仲村 愛*; 清水 悠晴*; 本間 佳哉*; Li, D.*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 88(11), p.113703_1 - 113703_4, 2019/11
被引用回数：91 パーセンタイル：95.91(Physics, Multidisciplinary)We have performed the Te-nuclear magnetic resonance (NMR) measurement in the field along the axis on the newly discovered superconductor UTe, which is a candidate of a spin-triplet superconductor. The nuclear spin-lattice relaxation rate divided by temperature 1/
abruptly decreases below a superconducting (SC) transition temperature without showing a coherence peak, indicative of UTe being an unconventional superconductor. It was found that the temperature dependence of 1/ in the SC state cannot be understood by a single SC gap behavior but can be explained by a two SC gap model. The Knight shift, proportional to the spin susceptibility, decreases below , but the magnitude of the decrease is much smaller than the decrease expected in the spin-singlet pairing. Rather, the small Knight-shift decrease as well as the absence of the Pauli-depairing effect can be interpreted by the spin triplet scenario.
の磁性と超伝導徳永 陽
no journal, ,
UTeは2018年末にスピン三重項超伝導が発見されて以来、その特異な性質のために大いに注目を集めている。我々は現在、このUTeにおいて強磁場下の磁気揺らぎの特性を明らかにすべく、超純良単結晶を用いたNMR研究を進めている。講演では最新の成果をもとに、この物質の磁場中での磁性と超伝導の関係について議論する。
の常伝導相におけるゆらぎの研究徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; Opletal, P.; 常盤 欣文; 芳賀 芳範; 藤林 裕己*; 金城 克樹*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; et al.
no journal, ,
重い電子系超伝導体UTeではスピン三重項の超伝導の実現が強く示唆されている。我々はこのUTeにおいて単結晶を用いたNMR研究を進めている。講演では常伝導相おけるナイトシフト、核磁気緩和率(T2)の温度依存性を報告し、この物質における常磁性相の特性について議論する。
徳永 陽
no journal, ,
In this talk, the results of our recent NMR studies on a spin-triplet topological superconductor UTe, which exhibits a very large and anisotropic H
similar to the U-based Ferromagnetic superconductors, will be presented. Our measurements of Te-NMR relaxations reveal an enhancement of U 5
-spin fluctuations above 15 T, leading to their divergence in the vicinity of the metamagnetic transition at 35 T, below which field-reinforced superconductivity appears when a magnetic field is applied along the crystallographic b-axis. Our NMR data evidence that these fluctuations are dominantly longitudinal, providing a key to understanding the unconventional superconducting phase diagram in H//b, where such fluctuations enhance the pairing interactions.
単結晶育成法の改善酒井 宏典; Opletal, P.; 常盤 欣文; 山本 悦嗣; 徳永 陽; 神戸 振作; 芳賀 芳範
no journal, ,
スピン三重項超伝導体として注目されるUTeは試料合成法の最適化が進み、超伝導発見当初の超伝導転移温度=1.6Kが2Kと上昇し、比熱における以下の残留状態密度は当初の50%から20%まで下がってきた。最近、我々は従来の化学輸送法ではなく、新しいフラックス法によって、=2.1KのUTe単結晶育成に成功し、比熱における残留状態密度がさらに低く、電気抵抗の残留抵抗率の飛躍的な向上を示すことがわかった。当日は、このフラックス法の最適化の過程について報告したい。
における磁化困難軸方向に対する磁場-温度相図酒井 宏典; 常盤 欣文; Opletal, P.; 木俣 基*; 淡路 智*; 佐々木 孝彦*; 青木 大*; 神戸 振作; 徳永 陽; 芳賀 芳範
no journal, ,
常磁性超伝導体UTeでは、磁化困難軸軸方向に"正確に"磁場をかけると、15T以上の磁場に対してが上昇する"磁場増強超伝導状態"が出現する。この強磁場超伝導相を調べるために、東北大学金属材料研究所強磁場超伝導研究所の無冷媒25T超伝導マグネット(25T-CSM)を用いて、超純良単結晶の磁場-温度相図を決定する試みを行った。本発表では、得られた結果について報告する。
徳永 陽
no journal, ,
Te NMR measurements reveal an enhancement of electronic spin fluctuations above 15 T, leading to their divergence in the vicinity of the metamagnetic transition at 35 T, below which field-reinforced superconductivity appears when a magnetic field is applied along the crystallographic axis. The NMR data evidence that these fluctuations are dominantly longitudinal, providing a key to understanding the peculiar superconducting phase diagram in H//b, where such fluctuations enhance the pairing interactions.
