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Opletal, P.; 酒井 宏典; 芳賀 芳範; 常盤 欣文; 山本 悦嗣; 神戸 振作; 徳永 陽
Journal of the Physical Society of Japan, 92(3), p.034704_1 - 034704_5, 2023/03
UTe
の単結晶の物理的性質を調べた。U
Te
が3つの非等価な結晶ウランサイトを持つ六方晶構造を持つことを確認した。常磁性モーメントは、すべてのサイトで一様なモーメントを仮定すると、ウランサイトあたり約1
と推定される。強磁性相転移は
=48Kで発生し、面内磁化は急激に増加するが、面外成分はあまり増加しない。磁場冷却条件下で温度がさらに
以下に低下すると、面外成分はT
=26K付近で急激に増加する。対照的に、T
付近で面内成分はほとんど変化しない。比熱測定では、T
付近に
型の異常がないことが示されているため、これらの振る舞いは、秩序した磁気モーメントの再配向、もしくは複数のウランサイトの連続した逐次磁気転移を示唆している。
酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; Zhu, J.-X.*; Ronning, F.*; Thompson, J. D.*; 小手川 恒*; 藤 秀樹*; 鈴木 康平*; 大島 佳樹*; et al.
Physical Review B, 106(23), p.235152_1 - 235152_8, 2022/12
被引用回数:0 パーセンタイル:0(Materials Science, Multidisciplinary)Ni置換系CeCoNi
In
について、核四重極共鳴と核磁気共鳴(NQR/NMR)を用いて調べた。
=2.3Kの超伝導転移gは、Ni置換によって徐々に下がってゆき、
=0.25の時にゼロとなる。超格子を用いた密度関数計算によってNQRスペクトルの帰属を行い、スピン格子緩和率
が一様に抑えられ、反強磁性スピン揺らぎがNi置換によって弱められることを明らかにした。
=0.25のとき、
が、
=2Kで極大を示すことがわかった。このことは、遍歴電子の反強磁性スピン揺らぎがネスティングによって打ち消し合っているとして理解できる。
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
Physical Review Materials (Internet), 6(7), p.073401_1 - 073401_10, 2022/07
被引用回数:2 パーセンタイル:75.4(Materials Science, Multidisciplinary)スピン三重項超伝導体UTeの新規合成ルートとして溶融塩フラックス法を適用した。合成条件を最適化した結果、今までで最高の超伝導転移温度
Kを記録した。これらの単結晶は、著しく大きな残留抵抗率比を示し、
以下における残留比熱も小さくなった。これらはウラン空孔による結晶欠陥が減少したことを示しており、溶融塩フラックス中の余剰金属ウランが、還元雰囲気を作り、四価ウランが五価となるのを防ぎウラン空孔生成を抑制しているようだ。また、低融点フラックスがテルルの蒸発を防ぐ効果も期待できる。
芳賀 芳範; Opletal, P.; 常盤 欣文; 山本 悦嗣; 徳永 陽; 神戸 振作; 酒井 宏典
Journal of Physics; Condensed Matter, 34(17), p.175601_1 - 175601_7, 2022/04
被引用回数:5 パーセンタイル:92.43(Physics, Condensed Matter)Single crystals of the unconventional superconductor UTe have been grown in various conditions. Superconducting samples are nearly stoichiometric within an experimental error of about 1%, while non-superconducting sample significantly deviates from the ideal composition. The superconducting UTe
showed that the large density of states was partially gapped in the normal state, while the non-superconducting sample is characterized by the relatively large electronic specific heat as reported previously.
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:2 パーセンタイル:78.71(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.
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:6 パーセンタイル:95.83(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。
酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; Zhu, J.-X.*; Ronning, F.*; Thompson, J. D.*; Ramakrishna, S. K.*; Reyes, A. P.*; 鈴木 康平*; 大島 佳樹*; et al.
Physical Review B, 104(8), p.085106_1 - 085106_12, 2021/08
被引用回数:2 パーセンタイル:34.91(Materials Science, Multidisciplinary)典型的な量子臨界金属であるCeCoInは、In元素をZn元素で少量置換することで、反強磁性を誘起できることが知られており、7%Zn置換系では、超伝導も共存する。NQRおよびNMRを用いて、微視的に電子状態を調べた結果、反強磁性はZn置換子周辺で起こり、超伝導は置換子から離れた電子状態が核となって起こり、近接効果により、バルク全体に超伝導が拡がる、という不均一性を見出した。Zn置換子周辺にある局所不均一性は、磁場をかけても残存することも見出した。
比嘉 野乃花*; 伊藤 孝; 與儀 護*; 服部 泰佑; 酒井 宏典; 神戸 振作; Guguchia, Z.*; 髭本 亘; 中島 美帆*; 本間 佳哉*; et al.
Physical Review B, 104(4), p.045145_1 - 045145_7, 2021/07
被引用回数:0 パーセンタイル:0(Materials Science, Multidisciplinary)We report the results of SR and
Si NMR measurements carried out on the cubic chiral magnet EuPtSi. Our zero-field
SR experiments revealed the development of critical slowing down of Eu spin fluctuations over a relatively wide critical region above
. We also found from
Si NMR that the spin fluctuations are strongly suppressed by magnetic field in the paramagnetic state above 20K. These characteristic spin dynamics observed over a wide region of temperature and magnetic field suggest the presence of magnetic frustration in the spin system. Such frustration would underlie the mechanism stabilizing the short-period skyrmion lattice observed in this compound.
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:9 パーセンタイル:85.59(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.
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:16 パーセンタイル:93.29(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.
酒井 宏典; 松本 裕司*; 芳賀 芳範; 徳永 陽; 神戸 振作
Physical Review B, 103(8), p.085114_1 - 085114_8, 2021/02
被引用回数:0 パーセンタイル:0(Materials Science, Multidisciplinary)重い電子系反強磁性体CeRhSi
において、
Si核核磁気共鳴(NMR)を用いて、圧力下相図について微視的に調べた。NMRデータから、反強磁性伝搬ベクトル
に依らない単一サイト近藤効果の特徴的温度スケール
を導出した。圧力下の反強磁性臨界点において
の発散的異常は見られず、重い電子系の典型的なDoniach描像と矛盾しない結果が得られた。
Pospil, J.*; 芳賀 芳範; 三宅 厚志*; 神戸 振作; 徳永 陽; 徳永 将史*; 山本 悦嗣; Proschek, P.*; Voln
, J.*; Sechovsk
, V.*
Physical Review B, 102(2), p.024442_1 - 024442_13, 2020/07
被引用回数:5 パーセンタイル:45.02(Materials Science, Multidisciplinary)Alloying study of ferromagnetic superconductors URhGe and UCoGe is reported. The Curie temperature shows a maximum at Rh concentration = 0.4 in UCo
Rh
Ge. Magnetic characteristices in low- and high-
regions are significantly different each other. The relationship between magnetism and superconductivity are discussed.
Orlandi, R.; 廣瀬 健太郎; 矢板 毅; 山上 浩志; 家田 淳一; 神戸 振作; 石川 法人
日本原子力学会誌ATOMO, 62(5), p.280 - 284, 2020/05
先端基礎研究センターで行っている研究を紹介する。(1)人工元素アインスタイニウムを用いた実験(安定の島に向かう超重原子核の核分裂と電子軌道のイオン半径)、(2)電子のスピンを駆使した新しいエネルギー変換仕組み、(3)磁場に負けない超伝導、(4)放射線環境中のセラミックスがもつ自己修復能力
Lessux, G. G.*; 酒井 宏典; 服部 泰佑*; 徳永 陽; 神戸 振作; Kuhns, P. L.*; Reyes, A. P.*; Thompson, J. D.*; Pagliuso, P. G.*; Urbano, R. R.*
Physical Review B, 101(16), p.165111_1 - 165111_6, 2020/04
被引用回数:6 パーセンタイル:51.79(Materials Science, Multidisciplinary)近藤格子典型物質であるCeRhInは、
=31Tの外部磁場によってフェルミ面再構成を起こし、反強磁性相内において電気伝導性が顕著な面内異方性を示すことが知られている。ゼロ磁場の反強磁性秩序状態はよく理解されているが、
の強磁場によって、どのような電子状態が微視的に現れるのかは不明のままであった。
=31Tの強磁場下において、核磁気共鳴(NMR)法によって、
Inサイトのナイトシフトが変化することを見出した。また、結晶電場の磁場依存性について計算を行い、
が、4f電子軌道が交差する特徴的な磁場であることを示した。
酒井 宏典; 徳永 陽; 芳賀 芳範; 神戸 振作; Ramakrishna, S. K.*; Reyes, A. P.*; Rosa, P. F. S.*; Ronning, F.*; Thompson, J. D.*; Fisk, Z.*; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 30, p.011169_1 - 011169_6, 2020/03
半金属から半導体へクロスオーバーを示すウラン二硫化物-US
について、核スピン
をもつ
S核核磁気共鳴(NMR)法を用いて研究を行った。
S核は自然存在比0.76%しかないため、このNMR実験のために50%まで濃縮した単結晶を育成した。結晶
軸方向に外部磁場をかけて、
-US
における
S核NMRスペクトルを得ることができ、サイト同定を行った。
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:44 パーセンタイル:94.58(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.
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
被引用回数:47 パーセンタイル:95.05(Physics, Multidisciplinary)最近新たに発見された重い電子系超伝導体UTeの
Te-NMRによる研究について報告する。単結晶試料を用い
Te-NMRのKnight shift
およびスピン-格子緩和率
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
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。
徳永 陽; Orlova, A.*; Bruyant, N.*; 青木 大*; Mayaffre, H.*; Krmer, S.*; Julien, M.-H.*; Berthier, C.*; Horvati
, M.*; 比嘉 野乃花; et al.
Physical Review B, 99(8), p.085142_1 - 085142_5, 2019/02
被引用回数:5 パーセンタイル:34.66(Materials Science, Multidisciplinary)CeIn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。
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:10 パーセンタイル:52.04(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Feと
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
,
,
,の3つのFeサイトと 下向きスピンの
,
の2つのFeサイトがある。NMRスペクトルの比較の結果、La
とCo
の電荷補償が効いて、大部分のCo
が
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
イオンは、大きな起動磁気モーメントを有し、
,
,
の八面体サイトに分布していると考えられる。
神戸 振作
Radioisotopes, 67(8), p.389 - 401, 2018/08
二酸化アクチノイド化合物AnOを例にとり、NMR法を用いた低温電子物性研究について解説する。AnO
系では、An核とO核のNMRを観測できることが特長である。核燃料であるUO
に代表されるこの系は、高温での挙動に興味が持たれることが多いが、最近、基底状態も多極子秩序という新しい電子状態であることがわかり注目されている。アクチノイド化合物低温物性の面白さを紹介する。