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Shu, L.*; 髭本 亘; 青木 勇二*; Hillier, A. D.*; 大石 一城*; 石田 憲二*; 門野 良典*; 幸田 章宏*; Bernal, O. O.*; MacLaughlin, D. E.*; et al.
Physical Review B, 83(10), p.100504_1 - 100504_4, 2011/03
被引用回数:34 パーセンタイル:76.84(Materials Science, Multidisciplinary)時間反転対称性(TRS)の破れた超伝導状態について調べるため、Pr(OsRu
)
Sb
とPr
La
Os
Sb
合金において零磁場ミュオンスピン緩和測定を行った。TRSは自発的な局所磁場の発生で知ることができる。両合金において磁場は最初は減少したが、Ru置換系ではLa置換系に比べて50%速い現象がみられた。この結果から、TRSは
で抑制されるが、La置換系ではすべての濃度において残ることが明らかになった。この結果は結晶場励起子によるクーパー対形成によるTRSの破れた超伝導機構を支持するものである。
佐藤 英行*; 青木 勇二*; 菊地 大輔*; 菅原 仁*; 髭本 亘; 大石 一城; 伊藤 孝; Heffner, R. H.; Saha, S. R.*; 幸田 章宏*; et al.
Physica B; Condensed Matter, 404(5-7), p.749 - 753, 2009/04
被引用回数:5 パーセンタイル:24.83(Physics, Condensed Matter)充填スクッテルダイト構造を持つ物質における強い電子相関に基づく現象は多岐に渡る。特に、複数の4f電子が含まれる場合は軌道の自由度が新たな非磁性又は弱磁性を伴う現象に大きな役割を果たす。Pr系及びSm系充填スクッテルダイト構造物質においてさまざまな例が見いだされており、これらとミュオンスピン緩和実験の関連を紹介する。
大石 一城; Heffner, R. H.; 伊藤 孝; 髭本 亘; Morris, G. D.*; Bauer, E. D.*; Graf, M. J.*; Zhu, J.-X.*; Morales, L. A.*; Sarrao, J. L.*; et al.
Physica B; Condensed Matter, 403(5-9), p.1013 - 1014, 2008/04
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Physics, Condensed Matter)PuCoGaは
Kの超伝導体として知られている。本系の特徴として、Puの崩壊により自発的に試料内に欠陥を作成する自己照射効果のため、超伝導転移温度が経時変化とともに減少することが報告されている。われわれは試料作成から25日及び400日経過した同一単結晶試料を用いて
SR実験を行い、磁場侵入長
(1/
,
は超伝導電流密度)の温度依存性を観測した。その結果、作成後25日の試料に比べ、約400日経った試料では自己照射効果により
は約20%減少した一方で、超伝導電流密度
は約70%も減少することがわかった。不純物による
の減少を予測したAbrikosov-Gorkov(AG)理論によれば、
が70%減少した場合、
は約50%減少することが期待されるが、PuCoGa
では
の減少は20%に抑制された。Franzらによれば、この
の抑制はコヒーレンス長
が不純物間距離に比べ短い場合に生じることが理論的に予測されている。このモデルを用いて
の温度依存性を計算した結果、実験結果を非常によく再現することから、PuCoGa
では
nmと短いコヒーレンス長がこの
の抑制に寄与していると考えられる。
大石 一城; Heffner, R. H.; 伊藤 孝; 髭本 亘; Morris, G. D.*; Hur, N.*; Bauer, E. D.*; Sarrao, J. L.*; Thompson, J. D.*; MacLaughlin, D. E.*; et al.
Journal of Physics and Chemistry of Solids, 68(11), p.2068 - 2071, 2007/11
被引用回数:2 パーセンタイル:12.79(Chemistry, Multidisciplinary)正方晶HoCoGa
型結晶構造を有するCe
IrIn
は電子比熱係数
700mJ/molK
の重い電子系物質として知られており、0.6K以下で微小磁気モーメントによるスピングラス的磁性を示す。単結晶試料Ce
IrIn
で
=1T
の条件で行われたミュオンナイトシフト測定の結果、
プロットにおいて
=24(1)K以下で直線的な振る舞いからのずれが観測された。この振る舞いは
以下で発達する遍歴成分による磁化率
に起因すると考えられ、
以下で
が
に従う。今回、われわれはCe
IrIn
における
及び
のLa置換効果を調べるため、
=1T
の条件でミュオンナイトシフト測定を行った。その結果、Ce
IrIn
で観測されていたシフトがLa置換により二つに分裂し、新たに出現したシフトの強度はLa置換により増大した。また、
はLa置換量が増加するに連れて減少していくことから、La置換により
電子間の相関が弱められていることを確認した。
Heffner, R. H.; 大石 一城; Fluss, M. J.*; Morris, G. D.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Chung, B. W.*; McCall, S. K.*; Bauer, E. D.*; Sarrao, J. L.*; et al.
Journal of Alloys and Compounds, 444-445, p.80 - 83, 2007/10
被引用回数:9 パーセンタイル:50.45(Chemistry, Physical)ミュオンスピン緩和法(SR)を用いた
-Pu,
-Pu及び超伝導体PuCoGa
の研究について報告する。Pu金属においては特に高温相である
-Puにおいて磁気秩序が存在するかどうかが大きな問題となっていた。われわれは
SR法を用いて磁気秩序の探索を行った。その結果磁気秩序は観測されず、仮に磁気秩序があった場合でもその磁気モーメントの大きさの上限を10
以下であると決定することができた。またPuCoGa
では作成直後の試料と自己照射効果を見るため作成後400日経過した試料において超伝導磁場侵入長
(T)の測定を行った。その結果超伝導ギャップにラインノードがあることを示す
(T)
Tなる振る舞いが見られた。特に
(T)の傾向には自己照射後でも大きな変化がないことを見いだした。
大石 一城; Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Bauer, E. D.*; Graf, M. J.*; Zhu, J.-X.*; Morales, L. A.*; Sarrao, J. L.*; Fluss, M. J.*; MacLaughlin, D. E.*; et al.
Physical Review B, 76(6), p.064504_1 - 064504_10, 2007/08
被引用回数:13 パーセンタイル:50.88(Materials Science, Multidisciplinary)We have measured the temperature dependence and magnitude of the superfluid density via the magnetic field penetration depth
in PuCoGa
using the muon spin rotation technique in order to investigate the symmetry of the order parameter, and to study the effects of aging on the superconducting properties of a radioactive material. The same single crystals were measured after 25 days (
K) and 400 days (
K) of aging at room temperature. The temperature dependence of the superfluid density is well described in both materials by a model using
-wave gap symmetry. Within the context of a strong-coupling, dirty
-wave model, a zero-temperature gap value
is obtained in the fresh sample for a scattering rate
, which is consistent with Abrikosov-Gor'kov (AG) pair-breaking theory. In the aged sample the same model yields
for
. This value of
is much less than required by the AG pair-breaking formalism. Furthermore, the aged
is reduced by at least 70% compared to the fresh sample, which is also incompatible with
20%, according to AG theory. We conclude that the data in aged PuCoGa
support the postulate that the scattering from radiation-induced defects is not in the limit of the AG theory of an order parameter which is spatially averaged over impurity sites, but rather in the limit of short-coherence-length superconductivity.
Shu, L.*; MacLaughlin, D. E.*; 青木 勇二*; 綱島 慶乃*; 米澤 祐樹*; 真田 祥太郎*; 菊地 大輔*; 佐藤 英行*; Heffner, R. H.; 髭本 亘; et al.
Physical Review B, 76(1), p.014527_1 - 014527_8, 2007/07
被引用回数:22 パーセンタイル:65.23(Materials Science, Multidisciplinary)Zero- and longitudinal-field muon spin relaxation experiments have been carried out in the alloy series Pr(OsRu
)
Sb
and Pr
La
Os
Sb
to elucidate the anomalous dynamic muon spin relaxation observed in these materials. The damping rate
associated with this relaxation varies with temperature, applied magnetic field, and dopant concentrations
and
in a manner consistent with the "hyperfine enhancement" of
Pr nuclear spins. This mechanism arises from Van Vleck-like admixture of magnetic Pr
crystalline-electric-field-split excited states into the nonmagnetic singlet ground state by the nuclear hyperfine coupling, thereby increasing the strengths of spin-spin interactions between
Pr and muon spins and within the
Pr spin system. We find qualitative agreement with this scenario and conclude that electronic spin fluctuations are not directly involved in the dynamic muon spin relaxation.
青木 勇二*; 田山 孝*; 榊原 俊郎*; 桑原 慶太郎*; 岩佐 和晃*; 神木 正史*; 髭本 亘; MacLaughlin, D. E.*; 菅原 仁*; 佐藤 英行*
Journal of the Physical Society of Japan, 76(5), p.051006_1 - 051006_13, 2007/05
被引用回数:64 パーセンタイル:56.78(Physics, Multidisciplinary)本論文では非通常型超伝導体PrOsSb
の実験的現状について報告している。スクッテルダイト化合物について簡単に紹介した後、われわれはPrOs
Sb
の超伝導状態が特に常伝導状態においてどのように他の重い電子超伝導体と異なるのかを議論している。
大石 一城; Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Fluss, M. J.*; Bauer, E. D.*; Morales, L. A.*; Sarrao, J. L.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; 伊藤 孝; et al.
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.566 - 568, 2007/03
PuCoGaは
電子系超伝導体の中で最も高い超伝導転移温度
=18.5Kを有する。また、放射性元素であるPuの崩壊により自己照射効果を受けるという特徴を有する。われわれは試料作成から400日が経過した単結晶試料(
=15.5K)を用いて
SR測定を行い、磁場侵入長
の温度依存性に対する自己照射効果の影響を調べた。その結果
=0Kでの磁場侵入長は、作成から25日後の単結晶試料(
=18.5K)に比べ、1.8倍増大することが明らかとなった。一方で磁場侵入長の温度依存性は25日後の試料で観測された結果と同様、温度に線形に増大することから、自己照射効果により
は約18%減少したにもかかわらず、依然として
波超伝導体の特徴が保持されていることを確認した。
Heffner, R. H.; MacLaughlin, D. E.*; Sonier, J. E.*; Fundley, M. F.*; Thompson, J. D.*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.e6 - e8, 2007/03
最近重い電子状態形成に対して、局在モーメント及び重い電子状態による2成分の帯磁率に基づく2流体モデル的な考察が進んでいる。これに対して現象的にはSRによるナイトシフト測定による研究が有効な手段である。通常ナイトシフトはバルクの磁化率に比例するが、重い電子状態の形成に伴いその比例関係からのずれを示すようになる。これまでわれわれは、U
Th
Be
においてそのようなずれを観測しており、超微細構造定数が温度変化するものと解釈していた。今回この結果を上記の2流体モデルに基づき再考を行った。その結果、2流体モデルで提案されているスケーリング則との良い一致を示すことがわかった。講演では抵抗やNMR緩和率など、関連する物性量とともに考察を行う。
Shu, L.*; 髭本 亘; 青木 勇二*; Frederick, N. A.*; Yuhasz, W. M.*; Heffner, R. H.; 大石 一城; 石田 憲二*; 門野 良典*; 幸田 章宏*; et al.
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.551 - 553, 2006/11
Zero-field muon spin relaxation (SR) experiments have been carried out in the Pr(Os
Ru
)
Sb
and Pr
La
Os
Sb
alloy systems to investigate the time-reversal symmetry (TRS) breaking found in an earlier ZF-
SR study of the end compound PrOs
Sb
. Our results suggest that Ru doping is considerably more efficient than La doping in suppressing TRS-breaking superconducting pairing in PrOs
Sb
.
Heffner, R. H.; Bauer, E. D.*; Chung, B.*; Fluss, M. J.*; 髭本 亘; 伊藤 孝; MacLaughlin, D. E.*; Morales, L. A.*; Morris, G. D.*; 大石 一城; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.14 - 19, 2006/08
Puの磁性及びPuCoGaの超伝導について報告する。Pu金属の基底状態、特に磁気的状態は固体物理における基本的かつ興味深い問題である。われわれは
SR法を用いて
型及び
型のプルトニウム金属についての測定を行い、実験的に存在しえる磁気モーメントの上限を決定した。またPuCoGa
において磁場侵入長の測定を行い、温度に比例して増加することを見いだすとともに時間反転対称性があることを確認した。これらの結果は偶パリティを持つ超伝導状態と一致する。
MacLaughlin, D. E.*; Rose, M. S.*; Anderson, J. E.*; Shu, L.*; Heffner, R. H.; 木村 剛*; Morris, G. D.*; Bernal, O. O.*
Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.142 - 144, 2006/03
被引用回数:3 パーセンタイル:17.26(Physics, Condensed Matter)縦磁場SR法を用いてGd
Ti
O
単結晶の転移点直上の常磁性状態の研究を行った。高磁場中では緩和時間は磁場に比例した。低磁場では転移点に向かい、発散する振る舞いが見られた。この結果は自動相関関数において極めて長いカットオフ時間を持つことと一致している。
Morris, G. D.*; Heffner, R. H.; Bauer, E. D.*; Morales, L. A.*; Sarrao, J. L.*; Fluss, M. J.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Anderson, J. E.*
Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.180 - 183, 2006/03
被引用回数:15 パーセンタイル:55.42(Physics, Condensed Matter)We present transverse-field (TF) measurements of the in-plane magnetic-field penetration depth in single-crystalline PuCoGa
for 0.06 T applied filed. We find that the temperature dependence of the superfluid density, and therefore
, is
for
. We estimate that the measured
nm. Zero-field (ZF) measurements find no evidence for time-reversal symmetry violation. The ZF and TF measurements are consistent with an even-parity (pseudo-spin singlet), d-wave paring state.
Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Bauer, E. D.*; Sarrao, J. L.*; Thompson, J. D.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*
Physica B; Condensed Matter, 375-375, p.184 - 187, 2006/03
被引用回数:6 パーセンタイル:30.38(Physics, Condensed Matter)We report SR Knight shift and susceptibility studies for 1 T applied field along the crystalline
- and
-axes of the heavy fermion compound Ce
IrIn
. Below a characteristic temperature
one observes a "Knight shift anomaly" in which the Knight shift constant
no longer scales linearly with
. This anomaly is consistent with a scaling law in which the susceptibility
is composed of a high-temperature component corresponding to non-interacting local moments and a low-temperature component
which characterizes the heavy-electron state below
. We find that
is anisotropic, with
K and
K, and derive the magnitudes of
.
MacLaughlin, D. E.*; Rose, M. S.*; Bernal, O. O.*; Heffner, R. H.; Nieuwenhuys, G. J.*; Chau, R.*; Maple, M. B.*
Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.174 - 176, 2006/03
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Physics, Condensed Matter)非フェルミ流体的振る舞いを示す合金UCuPt
において横磁場
SRによりシフトと緩和率測定を行った。x=1の試料においては低温ではナイトシフトの拡がりがx=1.5, 2.5の試料の2倍になっていた。不均一性が非フェルミ流体的振る舞いを引き起こすというシナリオに基づいた場合、今回得られた
E/E
K/K)
がUCu
Pd
と類似していることがわかった。これは他の非フェルミ流体的振る舞いを示す物質と関連した結果である。
MacLaughlin, D. E.*; Rose, M. S.*; Anderson, J. E.*; Bernal, O. O.*; Heffner, R. H.; Nieuwenhuys, G. J.*; Baumbach, R. E.*; Butch, N. P.*; Maple, M. B.*
Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.177 - 179, 2006/03
被引用回数:1 パーセンタイル:6.21(Physics, Condensed Matter)非フェルミ流体的振る舞いへの乱れの効果を調べるため重い電子系UCuPdのアニール及び非アニール試料についての縦磁場
SR法を行った。その結果、スケーリング指数はアニールによらないことがわかった。アニールした試料では低温で緩和率の抑制が見られ、このことはアニールにより揺らぎが高い周波数に変化したことを示している。不均一に起因した緩和の増大にはアニールによる効果は見られていない。非フェルミ流体物質において過去の実験で見られていたような残留抵抗との相関が今回の実験でも見られた。
Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Fluss, M. J.*; Chung, B.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Anderson, J. E.*
Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.163 - 166, 2006/03
被引用回数:8 パーセンタイル:37.57(Physics, Condensed Matter)プルトニウム金属における最初のSR実験の結果について報告する。プルトニウムの基底状態は不明であったが本研究で上限でも10
以下の大きさしか持たないことが明らかになった。
Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Fluss, M. J.*; Chung, B.*; McCall, S.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; 大石 一城; Bauer, E. D.*; Sarrao, J. L.*; et al.
Physical Review B, 73(9), p.094453_1 - 094453_5, 2006/03
被引用回数:35 パーセンタイル:77.76(Materials Science, Multidisciplinary)SR測定法を用いて
-Pu及び
-Puの磁気モーメントの上限値を調べた。まず零磁場下の測定より、150K以下ではミュオンスピン緩和率は温度によらず一定となり、核磁気緩和のみ存在する見解と良い一致を示した。また、
=2Tでの
-Puにおけるナイトシフトも同様に100K以下では温度によらず一定となった。一方で100K以上では、常磁性不純物に対するミュオン拡散の効果によるナイトシフトの増加が観測された。得られたミュオンスピン緩和率より見積もられた4Kにおける
-Pu及び
-Puの磁気モーメントの上限は
であると結論づけられた。
MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Anderson, J. E.*; Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Bernal, O. O.*; Kim, J. S.*; Stewart, G. R.*
Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.144 - 145, 2006/02
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Physics, Condensed Matter)Zero-field muon spin relaxation (SR) in non-Fermi liquid Ce
La
RhIn
reveals disordered spin freezing with a sharp transition at 0.16 K. The frozen moment at
is estimated as
0.13
/Ce, an order of magnitude smaller than found from thermodynamic data at higher fields and temperatures. Longitudinal-field
SR exhibits no dynamic relaxation at any temperature, showing that the spin freezing is not accompanied by the slow spin fluctuations found in spin glasses above the glass temperature and in other disordered non-Fermi liquid systems.