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論文

$$^{125}$$Te-NMR study on a single crystal of heavy fermion superconductor UTe$$_2$$

徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 服部 泰佑; 比嘉 野乃花; 仲嶺 元輝*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; 仲村 愛*; 清水 悠晴*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 88(7), p.073701_1 - 073701_4, 2019/07

最近新たに発見された重い電子系超伝導体UTe$$_2$$$$^{125}$$Te-NMRによる研究について報告する。単結晶試料を用い$$^{125}$$Te-NMRのKnight shift $$K$$およびスピン-格子緩和率$$1/T_1$$の測定を行なった。その結果、20K以上の常磁性相において静的および動的帯磁率のどちらもが弱いIsing型の異方性を持つことを確認した。一方、20K以下の低温ではa軸方向に磁場をかけた場合にスピン-スピン緩和率$$1/T_2$$の強い発散が見られることがわかった。このことは低温でa軸方向に強い縦型のスピン揺らぎが発達していることを示唆している。

論文

High-field phase diagram of the heavy-fermion metal CeIn$$_3$$; Pulsed-field NMR study on single crystals up to 56 T

徳永 陽; Orlova, A.*; Bruyant, N.*; 青木 大*; Mayaffre, H.*; Kr$"a$mer, S.*; Julien, M.-H.*; Berthier, C.*; Horvati$'c$, M.*; 比嘉 野乃花; et al.

Physical Review B, 99(8), p.085142_1 - 085142_5, 2019/02

 パーセンタイル:100(Materials Science, Multidisciplinary)

CeIn$$_3$$は正方晶の結晶構造を持ち、圧力下で反強磁性秩序が抑えられ、同時にその近傍で超伝導が出現する代表的な重い電子系超伝導体の一つである。本研究ではパルス強磁場NMRを用いて、強磁場下で出現する磁場誘起量子臨界点近傍の電子状態の微視的研究を行った。その結果、45テスラ以上の磁場領域においても基本的な磁気構造には変化がないことが微視的観点から初めて確認された。

論文

Occupation sites and valence states of Co dopants in (La, Co)-codoped M-type Sr ferrite; $$^{57}$$Fe and $$^{59}$$Co nuclear magnetic resonance studies

酒井 宏典; 服部 泰佑; 徳永 陽; 神戸 振作; 植田 浩明*; 谷奥 泰明*; 道岡 千城*; 吉村 一良*; 高尾 健太*; 下田 愛子*; et al.

Physical Review B, 98(6), p.064403_1 - 064403_10, 2018/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:59.26(Materials Science, Multidisciplinary)

La, Coを共置換した六方晶SrフェライトにおけるCo置換子の占有サイトと価数、スピン状態を$$^{57}$$Feと$$^{59}$$Co核磁気共鳴(NMR)法によって調べた。単結晶、多結晶試料のゼロ磁場、外部磁場NMRを測定した。フェリ磁性体M型Srフェライトには、上向きスピンをもつ$$12k$$, $$2a$$, $$2b$$,の3つのFeサイトと 下向きスピンの$$4f_1$$, $$4f_2$$の2つのFeサイトがある。NMRスペクトルの比較の結果、La$$^{3+}$$とCo$$^{2+}$$の電荷補償が効いて、大部分のCo$$^{2+}$$$$4f_1$$サイトに入っていて、未消失の小さな軌道磁気モーメントを有している一方、残りの少量Co$${2+}$$イオンは、大きな起動磁気モーメントを有し、$$12k$$, $$2a$$, $$4f_2$$の八面体サイトに分布していると考えられる。

論文

Easy-plane XY spin fluctuations in the cycloidal magnet UPtGe studied via field orientation-dependent $$^{195}$$Pt NMR

徳永 陽; 仲村 愛*; 青木 大*; 清水 悠晴*; 本間 佳哉*; 本多 史憲*; 酒井 宏典; 服部 泰佑; 神戸 振作

Physical Review B, 98(1), p.014425_1 - 014425_5, 2018/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:59.26(Materials Science, Multidisciplinary)

UPtGeはUCoGeおよびURhGeと類似の結晶構造を持ち、ウラン系では唯一、サイクロイド型の特異な磁気秩序を示す。さらに強磁場磁化過程において多段の磁化異常が存在することが最近報告されている。磁気転移温度は50Kで、秩序したウランの磁気モーメントの大きさも大きく、UCoGeやURhGeよりも、ウランの5f電子はより局在的な性質を持っていると考えられる。一方、超伝導は今のところ見つかっていない。本研究では、UPtGeの単結晶を用いて角度方向分解Pt-NMR実験を行った。その結果、この系の磁気ゆらぎが得意な容易面XY型の異方性を持つことが明らかになった。これは強磁性超伝導体UCoGeやURhGeのIsing型の磁気揺らぎと大きく異なっている。

論文

Odd-parity electronic multipolar ordering in URu$$_2$$Si$$_2$$; Conclusions from Si and Ru NMR measurements

神戸 振作; 徳永 陽; 酒井 宏典; 服部 泰佑; 比嘉 野乃花; 松田 達磨*; 芳賀 芳範; Walstedt, R. E.*; 播磨 尚朝*

Physical Review B, 97(23), p.235142_1 - 235142_10, 2018/06

AA2018-0180.pdf:1.09MB

 被引用回数:4 パーセンタイル:25.37(Materials Science, Multidisciplinary)

We report $$^{29}$$Si and $$^{101}$$Ru NMR measurements on high-quality, single-crystal URu$$_2$$Si$$_2$$ samples with a residual resistivity ratio RRR$$sim$$70. Our results show that the Si and Ru sites exhibit 4-fold electronic symmetry around the $$c$$-axis in the hidden-order state. A previously observed 2-fold contribution of Si NMR linewidth is concluded to be due to extrinsic magnetic centers. Since the U and Si sites are aligned along the $$c$$-axis, we conclude further that the electronic state shows 4-fold symmetry around the U site below the hidden-order transition. From this observed local symmetry, possible space groups for the hidden-order state are $$P4/nnc$$ or $$I4/m$$, based on group theoretical considerations. Since the order vector is considered to be $$Q=(001)$$, the hidden-order state is then found to be $$P4/nnc$$ with rank 5 odd-parity, i.e. electric dotriacontapolar order.

論文

Ruderman-Kittel interaction between Si in URu$$_{2}$$Si$$_{2}$$

神戸 振作; 服部 泰佑; 徳永 陽; 酒井 宏典; 松田 達磨*; 芳賀 芳範; Walstedt, R. E.*

Journal of Physics; Conference Series, 969(1), p.012033_1 - 012033_6, 2018/03

NMR核である$$^{29}$$Si同位体を52%濃縮した高品質のURu$$_{2}$$Si$$_{2}$$を作成した。$$^{29}$$Si同位体の自然存在比は、4%程度なので、この濃縮により測定積算時間を100分の1程度に短縮できる。この単結晶試料を用いた隠れた秩序相のSi-NMR線幅の結果は、既に報告した。今回は、この線幅の磁場、温度、角度依存に関するより詳細な解析について報告する。RKKYモデルによる2回対称の磁化率の分布の可能性に関しても議論する。

論文

Evidence for spin singlet pairing with strong uniaxial anisotropy in URu$$_2$$Si$$_2$$ using nuclear magnetic resonance

服部 泰佑; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; 松田 達磨*; 芳賀 芳範

Physical Review Letters, 120(2), p.027001_1 - 027001_5, 2018/01

 被引用回数:3 パーセンタイル:29.91(Physics, Multidisciplinary)

In order to identify the spin contribution to superconducting pairing compatible with the so-called "hidden order", $$^{29}$$Si nuclear magnetic resonance measurements have been performed using a high-quality single crystal of URu$$_2$$Si$$_2$$. A clear reduction of the $$^{29}$$Si Knight shift in the superconducting state has been observed under magnetic field applied along the crystalline $$c$$ axis, corresponding to the magnetic easy axis. These results provide direct evidence for the formation of spin-singlet Cooper pairs. Consequently, results indicating a very tiny change of in-plane Knight shift reported previously demonstrate extreme uniaxial anisotropy for the spin susceptibility in the hidden order state.

論文

Anisotropy of spin fluctuations in a tetragonal heavy fermion antiferromagnet CeRhAl$$_4$$Si$$_2$$

酒井 宏典; 服部 泰佑; 徳永 陽; 神戸 振作; Ghimire, N. J.*; Ronning, F.*; Bauer, E. D.*; Thompson, J. D.*

Journal of Physics; Conference Series, 868(1), p.012012_1 - 012012_5, 2017/07

単結晶CeRhAl$$_4$$Si$$_2$$において、$$^{27}$$Al核磁気共鳴(NMR)実験を行った。常磁性状態において、ナイトシフト、四重極周波数、電場勾配の非対称パラメータを求め、超微細結合定数も決定した。緩和率は、高温において4$$f$$電子が局在していることを示唆しており、低温NMRスペクトル解析から、この系の反強磁性磁気構造について議論する。

論文

Nature of distributed two-fold ordering in URu$$_2$$Si$$_2$$

神戸 振作; 徳永 陽; 酒井 宏典; 服部 泰佑; Walstedt, R. E.*

Journal of Physics; Conference Series, 868(1), p.012003_1 - 012003_7, 2017/07

URu$$_2$$Si$$_2$$の隠れた秩序状態では、4回対称性が弱く破れて2回対称性が現れることが、いままでの$$^{29}$$Si NMRの結果から示唆されている。$$^{29}$$Si NMRの線幅の詳細な解析から、非常に良い単結晶でも2回対称性の分布があることがわかった。この分布の原因について議論する。

論文

$$T$$ dependence of nuclear spin-echo decay at low temperatures in YbRh$$_2$$Si$$_2$$

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 服部 泰佑; Lapertot, G.*; 松田 達磨*; Knebel, G.*; Flouquet, J.*; Walstedt, R. E.*

Physical Review B, 95(19), p.195121_1 - 195121_8, 2017/05

AA2017-0083.pdf:0.74MB

 被引用回数:3 パーセンタイル:53.59(Materials Science, Multidisciplinary)

YbRh$$_2$$Si$$_2$$の単結晶について、$$^{29}$$Si核スピンエコー振動と減衰を測定した。これらの量は、300Kから20Kまで温度依存がないが、温度依存が20K以下であることを示している。これらの振動と減衰は、最近傍Si核間のRuderman-Kittelおよび擬似双極子相互作用によるものである。したがって、フェルミ準位近傍の電子状態は、20K以下で変化していることが結論できる。低温におけるフェルミ面の可能な改変について議論する。

論文

No detectable change in in-plane $$^{29}$$Si knight shift in the superconducting state of URu$$_2$$Si$$_2$$

服部 泰佑; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; 松田 達磨*; 芳賀 芳範

Journal of the Physical Society of Japan, 85(7), p.073711_1 - 073711_4, 2016/07

 被引用回数:6 パーセンタイル:38.58(Physics, Multidisciplinary)

$$^{29}$$Si同位体を高濃度に濃縮した超純良単結晶URu$$_2$$Si$$_2$$を用いた面内ナイトシフトの測定を行った。ウラン化合物URu$$_2$$Si$$_2$$は、遍歴多極子秩序と期待される新奇な電子状態を示すことで知られているが、それと共存する超伝導については未だ不明な点が多い。非常に狭い線幅を持つ$$^{29}$$Si NMRスペクトルにより達成された高解像度のナイトシフト測定は、超伝導転移に伴う面内スピン磁化率の変化が、理論的に予想されていたものよりはるかに小さいことを明らにした。本成果は新奇な電子状態における特異な超伝導状態について手がかりを与えるものである。

論文

Interplay between quantum fluctuations and reentrant superconductivity with a highly enhanced upper critical field in URhGe

徳永 陽; 青木 大*; Mayaffre, H.*; Kr$"a$mer, S.*; Julien, M.-H.*; Berthier, C.*; Horvati$'c$, M.*; 酒井 宏典; 服部 泰佑; 神戸 振作; et al.

Physical Review B, 93(20), p.201112_1 - 201112_5, 2016/05

 被引用回数:6 パーセンタイル:43.79(Materials Science, Multidisciplinary)

強磁性超伝導体URhGeでは磁場を($$ab$$)面内に印可した場合に上部臨界磁場が大きく増大することが知られていた。本研究では10%のCoを置換したURhGeにおいて30Tまでの強磁場下でNMR実験を行い、このような超伝導の特異な振る舞いが三重臨界点近傍の磁気揺らぎの強い異方性に起因していることを明らかにした。すなわちこの臨界揺らぎはc軸方向に磁場をかけた場合には急激に抑制されるが、a軸方向の磁場成分にはまったく影響を受けない。このような超伝導と揺らぎの強い相関は量子臨界揺らぎによる超伝導の機構を実験的に強く支持するものである。

論文

$$^{29}$$Si NMR spin-echo decay in YbRh$$_2$$Si$$_2$$

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 服部 泰佑; Lapertot, G.*; 松田 達磨*; Knebel, G.*; Flouquet, J.*; Walstedt, R. E.*

Journal of Physics; Conference Series, 683(1), p.012006_1 - 012006_7, 2016/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:24.47

単結晶試料YbRh$$_2$$Si$$_2$$の核磁気共鳴(NMR)のスピン-格子緩和時間($$T_1$$)の測定によって、量子臨界相転移の近傍の磁気励起を調べ、量子臨界相転移の近くではフェルミと非フェルミ状態の共存状態であることを明らかにした。このようなまだらな電子状態の起源を議論する。

論文

Incommensurate to commensurate antiferromagnetism in CeRhAl$$_4$$Si$$_2$$; An $$^{27}$$Al NMR study

酒井 宏典; 服部 泰佑; 徳永 陽; 神戸 振作; Ghimire, N. J.*; Ronning, F.*; Bauer, E. D.*; Thompson, J. D.*

Physical Review B, 93(1), p.014402_1 - 014402_9, 2016/01

 被引用回数:1 パーセンタイル:88.02(Materials Science, Multidisciplinary)

反強磁性近藤格子系CeRhAl$$_4$$Si$$_2$$の単結晶を用いて、$$^{27}$$Al核核磁気共鳴(NMR)実験を行った。この化合物は、ゼロ磁場で$$T_{rm N1}$$=14 Kと$$T_{rm N2}$$=9 Kで反強磁性転移をする。常磁性状態において、斜方対称をもつAlサイトのナイトシフト、四重極周波数、非対称パラメーターを決定した。移行超微細結合定数も決定した。$$T_{rm N2}$$以下の反強磁性秩序が格子整合していること、$$T_{rm N2}$$以上、$$T_{rm N1}$$以下の反強磁性は非整合であることを示した。スピン格子緩和率の温度依存性から、$$T_{rm N1}$$以上で、4f電子が局在的になっていることも示した。

口頭

U(Rh$$_{1-x}$$Co$$_{x}$$)GeのNMRによる研究,3

徳永 陽; 青木 大*; Mayaffre, H.*; Kr$"a$mer, S.*; Julien, M.-H.*; Berthier, C.*; Horvati$'c$, M.*; 服部 泰佑; 酒井 宏典; 神戸 振作; et al.

no journal, , 

ウラン系遍歴強磁性超伝導体UGe$$_2$$, URhGe, UCoGeでは同じウランの5f電子が強磁性と超伝導を同時に担っており、このことは強磁性揺らぎを媒介とした非BCS型の超伝導機構の存在を直感的に示唆している。我々はこの強磁性超伝導のスピン揺らぎと超伝導の関係を明らかにするため、Coを10%置換したURhGe単結晶においてCo-NMR研究を行っている。今回の講演では、最近行った低磁場領域でのCo-NMRの結果をもとに、UCoGeとの比較を行い、この系全体の磁気揺らぎと超伝導の関係について議論する予定である。

口頭

単結晶URu$$_2$$Si$$_2$$$$^{29}$$Si NMR

服部 泰佑; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; 芳賀 芳範

no journal, , 

近年、URu$$_2$$Si$$_2$$の「隠れた秩序」相において、自発的に対称性を破る電子ネマティック秩序の実現が期待されている。一方、「隠れた秩序」下で生じる本系の超伝導は、時間反転対称性を破るカイラル超伝導であることが期待されている。ネマティック秩序下でカイラル超伝導が生じる際、特異な超伝導状態の出現が期待されており、その詳細に興味が持たれている。そこで、同位体$$^{29}$$Siを濃縮した高純度単結晶URu$$_2$$Si$$_2$$試料において、Si核の核磁気共鳴を行った。その結果について報告する。

口頭

La-Co置換系M型Srフェライトの$$^{57}$$Fe核NMR

酒井 宏典; 服部 泰佑; 徳永 陽; 神戸 振作; 下田 愛子*; 和氣 剛*; 田畑 吉計*; 中村 裕之*

no journal, , 

SrFe$$_{12}$$O$$_{19}$$及び、La-Co置換系Sr$$_{1-x}$$La$$_{x}$$Fe$$_{12-x}$$Co$$_{x}$$O$$_{19}$$の単結晶を用いて、ゼロ磁場NMR実験を行った。NMRスペクトルを元にCo置換位置等を議論したい。

口頭

ウランカルコゲナイド$$beta$$-US$$_2$$単結晶$$^{33}$$S同位体濃縮

酒井 宏典; 服部 泰佑; 徳永 陽; 神戸 振作; Pospisil, J.; 立岩 尚之; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範

no journal, , 

$$beta$$-US$$_2$$は、巨大磁気抵抗効果を示し、その機構について興味が持たれている。核磁気共鳴(NMR)法を用いてその微視的研究を行うために、安定同位体$$^{33}$$S濃縮を行った$$beta$$-US$$_2$$単結晶を育成した。当日は、その単結晶の諸物性を報告する。

口頭

ウラン系新奇超伝導体UCoGe/URu$$_2$$Si$$_2$$のNMRを用いた研究

服部 泰佑; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; 芳賀 芳範

no journal, , 

近年、URu$$_2$$Si$$_2$$の「隠れた秩序」相において、自発的に対称性を破る電子ネマティック秩序が観測されている。一方、「隠れた秩序」下で生じる本系の超伝導は、時間反転対称性を破るカイラル超伝導であることが期待されている。ネマティック秩序下でカイラル超伝導が生じる際、特異な超伝導状態の出現が期待されており、その詳細に興味が持たれている。そこで、同位体$$^29$$Siを濃縮した高純度単結晶URu$$_2$$Si$$_2$$試料において、Si核の核磁気共鳴を行っている。結果及び、今後の計画について発表する。

口頭

URu$$_2$$Si$$_2$$の隠れた秩序状態のSi-NMR; 線幅の解析

神戸 振作; 徳永 陽; 酒井 宏典; 服部 泰佑; Walstedt, R. E.*

no journal, , 

NMR核である$$^{29}$$Si同位体を濃縮した高品質のURu$$_{2}$$Si$$_{2}$$を作成した。$$^{29}$$Si同位体の自然存在比は、4%程度なので、この濃縮により測定積算時間を100分の1程度に短縮できる。この単結晶試料を用いた隠れた秩序相のSi-NMR線幅の結果は、既に報告した。今回は、この線幅の磁場、温度、角度依存に関するより詳細な解析について報告する。RKKYモデルによる2回対称の磁化率の分布の可能性に関しても議論する。

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