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徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; Opletal, P.; 常盤 欣文; 芳賀 芳範; 北川 俊作*; 石田 憲二*; 青木 大*; Knebel, G.*; et al.
Physical Review Letters, 131(22), p.226503_1 - 226503_7, 2023/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Multidisciplinary)Our measurements of 
Te NMR relaxations reveal an enhancement of electronic spin fluctuations above 
~T, leading to their divergence in the vicinity of the metamagnetic transition at 
~T, below which field-reinforced superconductivity appears when a magnetic field (
) is applied along the crystallographic 
axis. The NMR data evidence that these fluctuations are dominantly longitudinal, providing a key to understanding the peculiar superconducting phase diagram in 
, where such fluctuations enhance the pairing interactions.
常盤 欣文; 酒井 宏典; 神戸 振作; Opletal, P.; 山本 悦嗣; 木俣 基*; 淡路 智*; 佐々木 孝彦*; 柳瀬 陽一*; 芳賀 芳範; et al.
Physical Review B, 108(14), p.144502_1 - 144502_5, 2023/10
被引用回数：0-軸磁場下で
-軸方向の電流を用いて測定することで、スピン3重項超伝導体UTeにおけるボルテックスダイナミクスを研究しました。驚くべきことに、超伝導状態の深部で、島状の臨界電流の低い領域を発見しました。この現象は、ボルテックスのピンニングが弱まった結果と考えられます。特筆すべきは、この領域が最近提案された中間磁場の超伝導相と一致していることです。我々は、中間磁場超伝導状態において非特異的なボルテックスが存在する可能性を検討しました。この中間状態では、複数の超伝導成分が混合するためボルテックスの中心部で超伝導の秩序パラメータが完全に消えない可能性があり、それがピニングが弱まる原因になっている可能性があります。
probed by anisotropic low-energy excitations石原 滉大*; 六本木 雅生*; 小林 雅之*; 今村 薫平*; 水上 雄太*; 酒井 宏典; Opletal, P.; 常盤 欣文; 芳賀 芳範; 橋本 顕一郎*; et al.
Nature Communications (Internet), 14, p.2966_1 - 2966_7, 2023/05
被引用回数：5 パーセンタイル：92.42(Multidisciplinary Sciences)重い電子系超伝導UTeの超伝導対称性を極低温磁場侵入長測定により研究した。異方的な低エネルギー準粒子励起が観測され、多成分カイラル超伝導を強く示唆する。このうち最も実験をよく説明するのは、カイラル非ユニタリー状態である。
along hard magnetic axis酒井 宏典; 常盤 欣文; Opletal, P.; 木俣 基*; 淡路 智*; 佐々木 孝彦*; 青木 大*; 神戸 振作; 徳永 陽; 芳賀 芳範
Physical Review Letters, 130(19), p.196002_1 - 196002_6, 2023/05
被引用回数：5 パーセンタイル：92.42(Physics, Multidisciplinary)
=2.1Kのウラン2テルル化物単結晶における超伝導相図を磁気困難軸である結晶軸方向に磁場をかけて調べた。電気抵抗と交流帯磁率を同時に測定した結果、低磁場超伝導(LFSC)相と高磁場超伝導(HFSC)相が、対照的な磁場-角度依存性をもつことがわかった。結晶の純良性が上がったことにより、LFSC相の上部臨界磁場は上昇したものの、HFSC相が現れる特徴磁場
は、単結晶の純良性に関わらず、15Tと一定であることがわかった。また、近傍のLFSC相内に、弱い渦糸ピン留め力で特徴づけられる中間超伝導相を示唆する新たな相線の形跡を捉えた。
石原 滉大*; 小林 雅之*; 今村 薫平*; Konczykowski, M.*; 酒井 宏典; Opletal, P.; 常盤 欣文; 芳賀 芳範; 橋本 顕一郎*; 芝内 孝禎*
Physical Review Research (Internet), 5(2), p.L022002_1 - L022002_6, 2023/04
重い電子系超伝導UTeの下部臨界磁場
を決定した。直方晶UTeは軸が磁化容易軸であるがそれと垂直方向の磁場中ではが増強されかつ低温で上昇するという特徴を持つことを明らかにした。上部臨界磁場の異方性と比較することにより磁気揺らぎが超伝導に影響を与えていることが示唆された。
Te
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
被引用回数：1 パーセンタイル：0(Physics, Multidisciplinary)UTeの単結晶の物理的性質を調べた。UTe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。
Rh
SnOpletal, P.; Duverger-N
dellec, E.*; Miliyanchuk, K.*; Malick, S.*; Hossain, Z.*; Custers, J.*
Journal of Alloys and Compounds, 927, p.166941_1 - 166941_7, 2022/12
被引用回数：2 パーセンタイル：32.54(Chemistry, Physical)Single crystals of a new ternary compound CeRhSn were synthesized by flux method and its crystal structure and magnetic properties were studied by single crystal X-ray diffraction and magnetic susceptibility, specific heat and resistivity measurements. CeRhSn crystallizes in a new monoclinic crystal structure, space group 
2
m (No. 11) with Z = 2 and lattice parameters = 9.8708(5) 
, = 4.5779(3) ; and 
= 14.2381(7) , 
= 109.535(5)
, and V = 606.35(6) 
. The structure exhibits three inequivalent Ce-sites. A striking structural motif is the tetragonal pyramid of Rh-ions surrounding the Ce2 yielding an extreme short Ce2-Rh1 spacing of 
= 2.7486(10) . This strong hint to mixed valent cerium behavior is supported by the entropy analysis. We argue that the Ce2-ion is in a nonmagnetic Ce
state while the other 2 Ce-sites are in a trivalent state. At low temperatures these latter become partially Kondo screened (
4 K) and order antiferromagnetic below 
= 2.31 K. The ordering is accompanied by a superzone gap-opening in direction of the magnetic propagation vector Q = (0, 0, l).
青木 大*; 酒井 宏典; Opletal, P.; 常盤 欣文; 石塚 淳*; 柳瀬 陽一*; 播磨 尚朝*; 仲村 愛*; Li, D.*; 本間 佳哉*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 91(8), p.083704_1 - 083704_5, 2022/08
被引用回数：22 パーセンタイル：96.09(Physics, Multidisciplinary)de Haas-van Alphen oscillation was successfully observed in an unconventional superconductor UTe using high-quality single crystals. From this observation, Fermi surfaces of this compound were determined to be cylinders elongated along the c-direction, in consistent with theoretical expectation. However, the extremely large cyclotron effective masses ranging 32 to 57 m
, in consistent with the electronic specific heat, far exceed calculated values.
by molten salt flux method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：16 パーセンタイル：88.61(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：17 パーセンタイル：89.44(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.
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：14 パーセンタイル：93.17(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。
Ru
Al studied in single crystalsPospisil, J.; Opletal, P.*; Vali
ka, M.*; 徳永 陽; Stunault, A.*; 芳賀 芳範; 立岩 尚之; Gillon, B.*; 本多 史憲*; 山村 朝雄*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 85(3), p.034710_1 - 034710_10, 2016/03
被引用回数：9 パーセンタイル：55.48(Physics, Multidisciplinary)We have investigated the ferromagnetic (FM) phase, which suddenly develops in UCoRuAl and is isolated by paramagnetic regions on both sides from the parent UCoAl and URuAl. We conclude that both criticalities are influenced by disorder. Criticality on the UCoAl side has character of a clean FM metal, while on the Ru rich side it has the character of a magnetically inhomogeneous system involving a Griffiths phase.
の磁気揺らぎの研究徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; Opletal, P.; 常盤 欣文; 芳賀 芳範
no journal, ,
UTeについてはその発見当初から、ウラン系強磁性超伝導体との類似性が指摘されてきた。上部臨界磁場H
の値は全磁場方向でパウリ・リミットを超え、その異方性は磁化の異方性と強く相関している。また磁化困難軸(b軸)方向では強磁場中でHは異常な増大を示し、35Tのメタ磁性磁場に向かってリエントラント的挙動を示す。さらにb軸からc軸方向に磁場を傾けると新たな磁場誘起超伝導が40T以上で出現する。このようなHの異常は超伝導の出現に強磁性的なゆらぎが深く関与していること示唆しており、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。講演では新たに行ったTe-NMR実験の結果をもとに、低温での磁気ゆらぎの特性について議論する予定である。
Opletal, P.; 酒井 宏典; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 神戸 振作; 徳永 陽; 常盤 欣文
no journal, ,
Recently rediscovered orthorhombic UTe exhibits superconductivity at low temperatures below 2 K. The origin of superconductivity is still unknown even though its properties were investigated by different techniques and reported in literature. The origin of superconductivity could be found by investigating physical properties at temperatures above superconductivity. Existence of ferromagnetic fluctuations along the -axis was suggested based on thermodynamic and transport measurements while antiferromagnetic fluctuations were found by inelastic neutron scattering along the -axis. We investigate magnetic properties for all crystallographic axes in fields up to 7 T and temperature interval from 2 K up to 60 K. The obtained data are than evaluated by Maxwell relations between entropy and magnetization to obtain change of magnetic part of entropy in T-H diagram. The entropy for field along the -axis show ferromagnetic behavior with unusual behavior below ~ 7 K, while for field along the -axis we observe antiferromagnetic-like behavior. We discuss our results with consideration of results in literature and propose possible scenarios. The results obtained on superconducting sample are compared to non-superconducting
Opletal, P.; 酒井 宏典; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 神戸 振作; 徳永 陽; 常盤 欣文
no journal, ,
Recently rediscovered orthorhombic UTe exhibits superconductivity at low temperatures below 2 K. The origin of superconductivity is still unknown even though its properties were investigated by different techniques and reported in literature. The origin of superconductivity could be found by investigating physical properties at temperatures above superconductivity. Existence of ferromagnetic fluctuations along the -axis was suggested based on thermodynamic and transport measurements while antiferromagnetic fluctuations were found by inelastic neutron scattering along the -axis. We investigate magnetic properties for all crystallographic axes in fields up to 7 T and temperature interval from 2 K up to 60 K. The obtained data are than evaluated by Maxwell relations between entropy and magnetization to obtain change of magnetic part of entropy in T-H diagram. The entropy for field along the -axis show ferromagnetic behavior with unusual behavior below ~ 7 K, while for field along the -axis we observe antiferromagnetic-like behavior. We discuss our results with consideration of results in literature and propose possible scenarios. The results obtained on superconducting sample are compared to non-superconducting
の格子欠陥が物性に及ぼす影響芳賀 芳範; Opletal, P.; 常盤 欣文; 山本 悦嗣; 徳永 陽; 神戸 振作; 酒井 宏典
no journal, ,
超伝導体UTeの単結晶を化学気相成長法により育成し、育成条件の違いが及ぼす影響を調べた。超伝導を示さない試料(NS)ではウランサイトの占有率が有意に減少していることを、EPMA組成分析及び単結晶X線構造解析により示した。欠損の影響は常伝導状態の電子比熱にも大きく影響を及ぼしており、これが超伝導の有無と関係している可能性がある。
の常伝導相におけるゆらぎの研究徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; Opletal, P.; 常盤 欣文; 芳賀 芳範; 藤林 裕己*; 金城 克樹*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; et al.
no journal, ,
重い電子系超伝導体UTeではスピン三重項の超伝導の実現が強く示唆されている。我々はこのUTeにおいて単結晶を用いたNMR研究を進めている。講演では常伝導相おけるナイトシフト、核磁気緩和率(T2)の温度依存性を報告し、この物質における常磁性相の特性について議論する。
Opletal, P.; 酒井 宏典; 常盤 欣文; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 神戸 振作; 徳永 陽
no journal, ,
Magnetic semimetals are currently focus of research due to possible electronic topological features. Topological features originate from nontrivial band characters. One of the most interesting state is Weyl fermion which originate from band splitting driven by spin-orbit interaction due to the inversion symmetry breaking or time-reversal symmetry breaking. The materials with these properties are called Weyl semimetals. Wey fermions are expected to be robust and have high mobility, which is important for practical application of topological matter. Uranium materials are interesting candidates for Weyl semimetals because of their strong spin-orbit interaction causing band inversion and/or strong electronic correlations, often observed as 5f magnetism. One of the possible candidates are UOX (X = S, Se, Te) compounds. UOX (X = S, Se, Te) crystallizes in tetragonal PbFCl-type structure (P4/nmm space group). Only polycrystalline samples are reported in literature. UOS, UOSe and UOTe were reported to be antiferromagnets with T
= 55, 100 and 160 K, respectively. Magnetic structure of UOS and UOSe were reported to have moment along the c-axis with Q = (0, 0, 1/2). UOTe was theoretically predicted to have nontrivial topology. Recently we have prepared first single crystals of UOX (X = S, Se, Te) and shown they exhibit semimetallic conductivity. We will present the method of preparation of single crystals, results of magnetic, transport and thermal measurements and discuss these results in connection to Weyl semimetals.
Opletal, P.; 酒井 宏典; 常盤 欣文; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 神戸 振作; 徳永 陽
no journal, ,
Uranium chalcogenides are large group of compounds showing different interesting properties. We will mainly discuss three different representatives: UTe, UOX (X= S, Se, Te) and UTe. UTe recently gained large research interest due to discovery of unusual superconductivity and possible existence of topological spin-triplet conductivity. We managed to prepare highest quality of single crystals yet by molten salt growth method which shows almost doubled critical field for a-axis. To better understand superconductivity and physical properties of UTe we investigate change of magnetic property in magnetic field for all the crystallographic direction. We will compare and discuss our results on molten-salt grown sample UTe to results in literature. We will show that magnetic entropy at high temperatures, well above superconductivity, shows connection to superconducting properties. UOX (X= S, Se, Te) is group of antiferromagnets with high Neel temperature (80 K - 158 K). UOTe was predicted to be possibly Weyl semimetal. We prepared single crystal of these compounds by chemical vapor transport. All three compounds show semimetallic behavior with UOTe showing additional anomalies. We will present our results and discuss coexistence of small conductivity and high Neel temperature and possible non-trivial topological effects. UTe crystallizes in hexagonal structure P-6 with three different uranium positions and orders ferromagnetically at 48 K. It show additional increase of magnetization around 26 K in hard magnetic direction and behaves as semimeta. We will present our results and discuss possible origin of additional ordering in hard magnetic direction based on crystal structure and its connection to semimetallic behavior. We want to show that uranium chalcogenides are large group in which different phenomena can be observed due to different level of localization of uranium 5f level states.
芳賀 芳範; Opletal, P.; 酒井 宏典; 山本 悦嗣; 神戸 振作; 徳永 陽; 常盤 欣文
no journal, ,
A detailed investigation of magnetization behavior of an unconventional superconductor UTe under a wide temperature-field range is shown. Magnetic characteristics are discussed based on field-dependent magnetic entropy obtained using thermodynamic relations.
