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論文

Spontaneous magnetic field and disorder effects in BaPtAs$$_{1-x}$$Sb$$_x$$ with a honeycomb network

足立 匡*; Ogawa, Taiki*; 小宮山 陽太*; 須村 拓也*; Saito-Tsuboi, Yuki*; Takeuchi, Takaaki*; Mano, Kohei*; Manabe, Kaoru*; 川端 幸樹*; 今津 毅士*; et al.

Physical Review B, 111(10), p.L100508_1 - L100508_6, 2025/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.111.L100508
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)

Chiral superconductivity exhibits the formation of novel electron pairs that breaks the time-reversal symmetry and has been actively studied in various quantum materials in recent years. However, despite its potential to provide definitive information, effects of disorder in the crystal structure on the chiral superconductivity has not yet been clarified, and therefore the investigation using a solid-solution system is desirable. We report muon-spin-relaxation ($$mu$$SR) results of layered pnictide BaPtAs$$_{1-x}$$Sb$$_x$$ with a honeycomb network composed of Pt and (As, Sb). We observed an increase of the zero-field $$mu$$SR rate in the superconducting (SC) state at the Sb end of $$x=1.0$$, suggesting the occurrence of a spontaneous magnetic field due to the time-reversal symmetry breaking in the SC state. On the other hand, a spontaneous magnetic field was almost and completely suppressed for the As-Sb mixed samples of $$x=0.9$$ and 0.2, respectively, suggesting that the time-reversal symmetry-breaking SC state in $$x=1.0$$ is sensitive to disorder. The magnetic penetration depth estimated from transverse-field $$mu$$SR measurements at $$x=1.0$$ and 0.2 behaved like weak-coupling $$s$$-wave superconductivity. These seemingly incompatible zero-field and transverse-field $$mu$$SR results of BaPtAs$$_{1-x}$$Sb$$_x$$ with $$x=1.0$$ could be understood in terms of chiral $$d$$-wave superconductivity with point nodes on the three-dimensional Fermi surface.

論文

Excitation spectrum and spin Hamiltonian of the frustrated quantum Ising magnet Pr$$_{3}$$BWO$$_{9}$$

Nagl, J.*; Flavi$'a$n, D.*; Hayashida, S.*; Povarov, K. Y.*; Yan, M.*; 村井 直樹; 河村 聖子; Simutis, F.*; Hicken, T. J.*; Luetkens, H.*; et al.

Physical Review Research (Internet), 6(2), p.023267_1 - 023267_18, 2024/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.023267

We investigate the rare-earth-based frustrated quantum antiferromagnet Pr$$_{3}$$BWO$$_{9}$$, previously considered a spin-liquid candidate. Our experimental and theoretical analysis reveals that its ground state is better described as a quantum paramagnet, governed by an Ising model in a transverse field. While in-plane correlations exist, the dominant interactions form frustrated triangular spin tubes via competing ferro-antiferromagnetic bonds. The system's thermodynamic and dynamic properties are significantly influenced by hyperfine interactions and weak structural disorder.

論文

$$mu$$SR evidence of nonmagnetic order and $$^{141}$$Pr hyperfine-enhanced nuclear magnetism in the cubic $$Gamma_3$$ ground doublet system PrTi$$_2$$Al$$_{20}$$

伊藤 孝; 髭本 亘; 二宮 和彦; Luetkens, H.*; Baines, C.*; 酒井 明人*; 中辻 知*

Journal of the Physical Society of Japan, 80(11), p.113703_1 - 113703_4, 2011/11

https://doi.org/10.1143/JPSJ.80.113703
 被引用回数：31 パーセンタイル：78.32(Physics, Multidisciplinary)

A muon spin relaxation ($$mu$$SR) study of the cubic $$Gamma_3$$ ground doublet system PrTi$$_2$$Al$$_{20}$$ is presented. The zero-field $$mu$$SR rate shows no significant change while passing through the phase transition temperature $$T_{rm O}$$ = 2.0 K, indicating that a nonmagnetic order parameter lies behind the ordered state. This is consistent with a ferroquadrupole ordering scenario standing on quadrupole degrees of freedom active in the $$Gamma_3$$ subspace. We also found that slow spin fluctuations remain even at 0.1 K well below $$T_{rm O}$$, ascribed to $$^{141}$$Pr hyperfine-enhanced nuclear magnetism in the nonmagnetic ground state. The $$4f$$ electronic exchange constant and $$^{141}$$Pr nuclear order temperature were estimated to be 0.64 K in the temperature unit and 0.13 mK, respectively, from the $$^{141}$$Pr nuclear spin fluctuation frequency 5.8(2) MHz at 0.1 K.

論文

Microscopic study of antiferromagnetic ground state and possible high-field ordered state in CeOs$$_4$$Sb$$_{12}$$ using muon spin rotation and relaxation

伊藤 孝; 髭本 亘; 大石 一城*; 佐藤 一彦*; 青木 勇二*; 戸田 静香*; 菊地 大輔*; 佐藤 英行*; Baines, C.*

Physical Review B, 82(1), p.014420_1 - 014420_8, 2010/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.014420
 被引用回数：9 パーセンタイル：39.19(Materials Science, Multidisciplinary)

充填スクッテルダイト化合物CeOs$$_4$$Sb$$_{12}$$における反強磁性基底状態と1T以上の高磁場中に存在が示唆されている秩序相に対し、ミュオンスピン回転・緩和の測定を行った結果を報告する。零磁場下の測定により、$$sim$$1.6K以下において弱い反強磁性秩序に起因する自発局所磁場を検出した。局所磁場の大きさより磁気モーメントの大きさの見積りを行ったところ、0.1Kにおいて0.11$$sim$$0.17$$mu_B$$/Ceという値が得られた。反強磁性秩序を示す部分の体積分率は降温とともに増加していくことから、この相が試料の質に対し敏感であることが示唆される。一方、[001]方向に2Tの磁場を印加した条件下では、1.5K付近にミュオンナイトシフトと線幅の異常が観測された。これは高磁場に新規秩序相が存在するとするシナリオに対しコンシステントな結果である。

口頭

Sr$$_2$$RuO$$_4$$のミュオンナイトシフト

髭本 亘; 伊藤 孝; 吉田 良行*; Baines, C.*

no journal, , 

Sr$$_2$$RuO$$_4$$はスピン三重項超伝導状態が実現しているものと考えられているが、今でも異論もある。例えばスピン三重項超伝導はNMRのナイトシフト測定が重要な根拠を与えているが、磁場をどの方向にかけてもナイトシフトの減少が見られないことなどが完全には同意が得られていないと言える状況にある。NMRがRF侵入長領域での測定がなされるのに対し、ミュオンは物質深部の情報を与えるもので、異なる位置での測定となる。今回Sr$$_2$$RuO$$_4$$におけるミュオンを用いたナイトシフト測定について報告する。

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