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Pr nuclear spin dynamics associated with antiferroquadrupolar order in PrV
Al
伊藤 孝; 髭本 亘; 酒井 明人*; 中辻 知*; 辻本 真規*
Physical Review B, 92(12), p.125151_1 - 125151_5, 2015/09
被引用回数：5 パーセンタイル：23.78(Materials Science, Multidisciplinary)The nature of multipolar order and hyperfine-enhanced (HE) Pr nuclear spin dynamics in PrVAl was investigated using the muon spin relaxation technique. No explicit sign of time-reversal symmetry breaking was found below the multipolar order temperature 
K in a zero applied field as anticipated on the basis of the antiferroquadrupolar (AFQ) order picture proposed by Sakai and Nakatsuji [J. Phys. Soc. Jpn. 
, 063701 (2011)]. Further evidence of the nonmagnetic ground state was obtained from the observation of HE Pr nuclear spin fluctuations in the MHz scale. A marked increase in the muon spin-lattice relaxation rate (1/
) was observed below 1K with decreasing temperature, which was attributed to the perturbation on the HE Pr nuclear spin dynamics associated with the development of AFQ correlations.
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hybridization effect in PrTiAl and PrVAl徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 酒井 明人*; 中辻 知*; 播磨 尚朝*
Physical Review B, 88(8), p.085124_1 - 085124_7, 2013/08
被引用回数：30 パーセンタイル：75.39(Materials Science, Multidisciplinary)Pr
Al (=Ti, V)は、高温では近藤効果による重い電子状態を示唆する振る舞いが観測され、一方、低温では多極子秩序と考えられる相転移を示し、さらにより低温で超伝導が出現する非常に興味深い系である。我々はこの物質について初めてとなるNMR研究を行い、微視的観点からその電子状態の解明を行った。その結果、スピン格子緩和時間の測定から、この系ではf電子と伝導電子との間に強い混成効果が存在し、それがTi系からV系へ移行するとともに強まっていることを確認した。さらにTi系物質において多極子ゆらぎに起因すると思われる緩和時間の異常な振る舞いも観測した。これまで超伝導はTi系でのみ観測されており、今回のNMR研究の成果は、この系における超伝導と多極子揺らぎの関係を理解する上で重要な指針を与えている。
ground quartet systems Sm
Al (: Ti, V, Cr)伊藤 孝; 髭本 亘; 二宮 和彦; 酒井 明人*; 中辻 知*
Journal of the Physical Society of Japan, 81(Suppl.B), p.SB050_1 - SB050_4, 2012/12
f電子系化合物
Al (
: Pr, Sm, 
: Ti, V, Cr)は特異な籠状構造に起因する興味深い物性を示す。イオンは16個ものAl原子からなる「籠」に内包されており、サイトには対称性の高い結晶場が生じる。これにより多極子自由度が活性な結晶場基底が形成され、低温において多極子秩序が生じる。一方、多数のAl原子がイオンに配位することにより、顕著な
混成が生じる。混成の度合いは元素の置換によってチューン可能であることから、多極子秩序に関する量子臨界性の系統的研究が可能な系として注目を集めている。本研究では、上述の議論の前提となっている多極子秩序を微視的な観点から検証するために、PrTiAl及びSm
Al(: Ti, V, Cr)に対して
SR測定を行った。その結果、PrTiAl及びSmAl(: Ti, V, Cr)の秩序変数が、それぞれ電気四極子と磁気多極子であることが明らかになった。
SR evidence of nonmagnetic order and Pr hyperfine-enhanced nuclear magnetism in the cubic 
ground doublet system PrTiAl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
被引用回数：30 パーセンタイル：78.75(Physics, Multidisciplinary)A muon spin relaxation (SR) study of the cubic ground doublet system PrTiAl is presented. The zero-field SR rate shows no significant change while passing through the phase transition temperature 
= 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 subspace. We also found that slow spin fluctuations remain even at 0.1 K well below , ascribed to Pr hyperfine-enhanced nuclear magnetism in the nonmagnetic ground state. The 
electronic exchange constant and Pr nuclear order temperature were estimated to be 0.64 K in the temperature unit and 0.13 mK, respectively, from the Pr nuclear spin fluctuation frequency 5.8(2) MHz at 0.1 K.
AlのNMR徳永 陽; 酒井 宏典; 齋藤 庸; 神戸 振作; 酒井 明人*; 中辻 知*
no journal, ,
PrTiAlは立方晶の結晶構造を持ち、2K付近で相転移を示す。帯磁率及び比熱の温度依存性から、Prの結晶場基底は非磁性の二重項と考えられ、このことは低温相転移の起源が通常の磁気秩序ではなく、多極子秩序であることを示唆している。現在、われわれはこの相転移の起源を明らかにするため、PrTiAlにおいてNMR及びNQRによる微視的研究を進めている。これまで単結晶でのAl-NMR測定とゼロ磁場でのAl-NQR測定を行った。講演では各サイトでのNMR/NQRスペクトル及びスピン-格子緩和時間の温度依存性から、この系の低温での電子状態について議論する。
Al (: Pr, Sm, : Ti, V, Cr)のSRによる研究伊藤 孝; 髭本 亘; 二宮 和彦; 酒井 明人*; 中辻 知*
no journal, ,
f電子系化合物Al(: Pr, Sm : Ti, V, Cr)は特異な籠状構造に起因する興味深い物性を示す。イオンは16個ものAl原子から成る「籠」に内包されており、サイトには対称性の高い結晶場が生じる。これにより多極子自由度が活性な結晶場基底が形成され、低温において多極子秩序が生じる。一方、多数のAl原子がイオンに配位することにより、顕著なcf混成が生じる。cf混成の度合いは元素の置換によってチューン可能であることから、多極子秩序に関する量子臨界性の系統的研究が可能な系として注目を集めている。本研究では、上述の議論の前提となっている多極子秩序を微視的な観点から検証するために、PrTiAl及びSm
Al(: Ti, V, Cr)に対してSR測定を行った。その結果、PrTiAl及びSmAl(: Ti, V, Cr)の秩序変数が、それぞれ電気四極子と磁気多極子であることが明らかになった。
AlのSRによる研究伊藤 孝; 髭本 亘; 酒井 明人*; 中辻 知*
no journal, ,
電子系化合物PrAl(: Ti, V)は特異なカゴ状構造に起因する興味深い物性を示す。Prイオンは複数のAl原子からなる"カゴ"に内包されており、Prサイトには対称性の高い結晶場が生じる。これにより四極子自由度を有する結晶場基底が形成され、低温において多極子秩序が生じる。温度・磁場相図より、秩序変数は基底において活性な四極子であると考えられている。一方、多数のAl原子がPrイオンに配位することにより顕著な-混成が生じる。種々の物理量には近藤的振る舞いが現われ、特に低温では四極子近藤効果を示唆する温度依存性が観測される。近藤的振る舞いはTi系よりもV系においてより顕著である。これらの性質から、PrAlは四極子秩序に関する量子臨界性の系統的な研究を初めて可能にする系として注目を集めている。本講演では、PrTiAlに対するSRによる微視的な研究について報告する。PrAl系における四極子近藤効果を論じるにあたり、低温秩序相の秩序変数が四極子であることを確立することは一義的に重要である。われわれは零磁場SRにより、相転移に伴い新たに内部磁場が生じないことを微視的な観点より明らかにした。これは秩序変数が非磁性であることを示しており、四極子秩序とコンシステントである。
Alの研究徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 酒井 明人*; 中辻 知*
no journal, ,
現在、PrTiAlにおいてAl-NMR及びAl-NQRによる微視的研究を行っている。立方晶PrTiAlでは電気四極子と磁気八極子の自由度のみを持つ二重項結晶場基底が実現している。その結果、
=2K付近で多極子自由度に起因すると考えられる相転移を示す。さらにこの物質では各Prイオンが16個のAlからなるカゴに囲まれているため、f-d軌道間の強い混成効果が期待される。講演では低温で観測された特異な磁場依存性を持った核磁気緩和の起源について議論する予定である。
Alの研究,2徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 酒井 明人*; 中辻 知*
no journal, ,
PrTiAlは、低温で多極子秩序と考えられる相転移を示す一方、高温では近藤効果による重い電子状態を示唆する振る舞いが観測される興味深い系である。講演では前回に続きこの物質について行ったAl-NMRによる微視的研究の結果を報告する。
Al系のNMRによる研究徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 酒井 明人*; 中辻 知*
no journal, ,
PrTiAlは、高温では近藤効果による重い電子状態を示唆する振る舞いが観測され、一方、低温では多極子秩序と考えられる相転移を示す。さらに最近、より低温で超伝導が出現することも報告された非常に興味深い系である。われわれはこの物質についてNMRを行い、微視的観点から電子状態の解明を行っている。本ワークショップでは新たに測定した同系化合物PrVAlの結果もあわせて報告し、その比較から各物質の電子状態について議論する予定である。
Alにおけるミュオンスピン緩和伊藤 孝; 髭本 亘; 酒井 明人*; 中辻 知*
no journal, ,
立方晶PrVAlは強い
混成と結晶場基底を特徴とするカゴ状物質である。この物質は0.6K付近において四極子秩序と見られる相転移を起こす。さらに、低温において非フェルミ液体的挙動および重い電子超伝導を示すことから、PrVAlは四極子秩序の量子臨界点近傍に位置する系であると考えられている。さて、この描像は0.6Kにおける相転移が四極子秩序であることを前提としているが、これまでのところそれを直接的に検証したという報告はない。我々は微視的な観点からこの相転移を研究するために、希釈冷凍機温度においてPrVAlのミュオンスピン緩和測定を行った。降温にともない相転移点近傍においてミュオンスピン緩和率の上昇を確認したが、これは静的局所磁場の発生を示すものではなく、主にPr核スピン揺らぎ周波数の低下に起因することが緩和率の磁場依存性より明らかになった。Pr核スピン同士は超微細相互作用により電子を介して結合しているため、四極子秩序に伴い観測されたPr核スピン揺らぎ周波数の低下は電子状態が変化したことの帰結として理解できる。
