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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

 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

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

$$^{29}$$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

Dilute RKKY model for NMR line broadening in the hidden-order state of URu$$_2$$Si$$_2$$

Walstedt, R. E.*; 神戸 振作; 徳永 陽; 酒井 宏典

Physical Review B, 93(4), p.045122_1 - 045122_8, 2016/01

 被引用回数:4 パーセンタイル:66.42(Materials Science, Multidisciplinary)

格子中に希釈されて分布している局在磁気センターによる、NMR線幅のローレンツ型のRKKY機構による広がりはよく知られている。このモデルをURu$$_2$$Si$$_2$$の2回磁気対称性に応用したところ、$$^{29}$$Si NMR線幅の実験結果を簡単な形式で説明できることがわかった。

論文

Anisotropic magnetic fluctuations in YbRh$$_2$$Si$$_2$$

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

Journal of Physics; Conference Series, 592(1), p.012085_1 - 012085_5, 2015/03

 被引用回数:2 パーセンタイル:24.39

最近、強相関電子系金属システムにおけるT=0Kでの量子相転移(QCPT)に新たな興味がもたれている。初期の実験結果から近藤格子YbRh$$_2$$Si$$_2$$のQCPTは、Ce系での通常のスピン密度波(SDW)不安定とは異なる局所QCPTであると考えられている。本研究では、共存した静的なフェルミ液体(FL)および非フェルミ液体(NFL)状態がYbRh$$_2$$Si$$_2$$のQCPTの重要な特徴であることを明らかにした。そのような共存状態は、Ce系では短い時間スケールのため観測できなかったと考えられる。2相共存に関する新しいスケーリング則についても議論する。

論文

Distributed twofold ordering in URu$$_2$$Si$$_2$$

神戸 振作; 徳永 陽; 酒井 宏典; Walstedt, R. E.*

Physical Review B, 91(3), p.035111_1 - 035111_8, 2015/01

 被引用回数:9 パーセンタイル:40.32(Materials Science, Multidisciplinary)

以前、PRLに出版した論文では、$$^{29}$$Si NMRを用いて、URu$$_2$$Si$$_2$$の隠れた秩序状態では、面内の4階対称性が破れて、2階対称になっていることを議論した。本論文では、さらに詳細な解析を進め、非常に高品質な単結晶においても、Siサイトの局所磁場には分布が有り、したがって、2階対称性の強さにも分布があることを明らかにした。

論文

Degenerate Fermi and non-Fermi liquids near a quantum critical phase transition

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

Nature Physics, 10(11), p.840 - 844, 2014/11

 被引用回数:14 パーセンタイル:23(Physics, Multidisciplinary)

共存した静的なフェルミ液体および非フェルミ液体状態がYbRh$$_{2}$$Si$$_{2}$$の中の量子相転移の重要な特徴であることを解明した。単結晶サンプルの核磁気共鳴(NMR)スピン格子緩和時間測定し、フェルミの液体および非フェルミ液体状態の共存比が磁場により変化することを突き止めた。またこの比がもつスケール則も見いだした。

論文

Self-radiation effects and glassy nature of magnetic transition in AmO$$_2$$ revealed by $$^{17}$$O-NMR

徳永 陽; 西 剛史; 中田 正美; 伊藤 昭憲*; 酒井 宏典; 神戸 振作; 本間 佳哉*; 本多 史憲*; 青木 大*; Walstedt, R. E.*

Physical Review B, 89(21), p.214416_1 - 214416_8, 2014/06

 被引用回数:6 パーセンタイル:58.6(Materials Science, Multidisciplinary)

AmO$$_2$$の低温の磁気相転移の起源を$$^{17}$$O NMR法により調べた。この相転移については帯磁率では8.5K付近で明確な異常が観測されるが、中性子やメスバウアー分光測定では磁気双極子の秩序は観測されていない。このためNpO$$_2$$と同じ高次多極子の秩序の可能性も指摘されていた。今回我々は新たに$$^{17}$$O核を置換したAmO$$_2$$試料を準備し、それをできる限り短時間でNMR実験サイトへと運び測定を行った。これにより自己照射効果がほぼ存在しない場合の電子状態を確認することができた。さらに同試料を極低温状態に一ヶ月保管することで、自己損傷効果が急激に進み、それによって短時間で試料内の電子状態に変化していく様子を観測することができた。さらにNMRスペクトルの温度依存性と核磁気緩和時間の測定から、AmO$$_2$$の磁気相転移がスピン-グラス的な特徴を持つことも明らかになった。

論文

Anisotropic energy scale for degenerate Fermi and non-Fermi liquids near a quantum critical phase transition in YbRh$$_2$$Si$$_2$$

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

Physical Review B, 91(16), p.161110_1 - 161110_5, 2014/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:74.3(Materials Science, Multidisciplinary)

単結晶YbRh$$_2$$Si$$_2$$$$^{29}$$Si核スピン-格子緩和時間データに基づいて、量子臨界相転移周りのフェルミ液体と非フェルミ液体の共存状態は、印加磁場の方向に対して敏感であることが見出された。スケーリング解析により、異方的な特性温度と特性磁場は以前に得られた異方性相図と一致してH//a軸方向よりH//c軸方向が10倍大きいことがわかった。

論文

NMR study of in-plane twofold ordering in URu$$_2$$Si$$_2$$

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

Physical Review Letters, 110(24), p.246406_1 - 246406_5, 2013/06

 被引用回数:37 パーセンタイル:9.9(Physics, Multidisciplinary)

URu$$_2$$Si$$_2$$において、$$^{29}$$Si NMRのスペクトル及びナイトシフトを(001)面内での磁場方向の関数として測定した。スペクトルの線幅の角度依存は、2回対称を持つドメイン状態から予想されるものであった。しかし、線幅の角度依存から見積もった磁化率の2回対称性の異方性は、トルク実験による磁化率から見積もられた値の15分の1であった。

論文

$$^{237}$$Np nuclear relaxation rate in heavy fermion superconductor NpPd$$_5$$ Al$$_2$$

中堂 博之; 徳永 陽; 神戸 振作; 酒井 宏典; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 大貫 惇睦; 安岡 弘志; 青木 大*; 本間 佳哉*; et al.

Physical Review B, 84(9), p.094402_1 - 094402_5, 2011/09

 被引用回数:5 パーセンタイル:68.26(Materials Science, Multidisciplinary)

$$^{27}$$Al nuclear spin-lattice relaxation rate 1/$$^{27}$$$$T$$$$_1$$ has been measured in heavy fermion superconductor NpPd$$_5$$Al$$_2$$ for a wide range of external fields between 0.7 and 11 T. We found that 1/$$^{27}$$$$T$$$$_1$$ exhibits a strong, field-dependent behavior at low fields below $$H$$ $$sim$$ 3 T, which is attributed to unlike-spin cross relaxation between $$^{237}$$Np and $$^{27}$$Al. An analysis based on the cross relaxation process allows us to make the first quantitative estimates of the Np nuclear relaxation rate 1/$$^{237}$$$$tau$$ in an itinerant 5$$f$$ electron system. The estimated values of 1/$$^{237}$$$$tau$$ $$sim$$ 6 $$times$$ 10$$^7$$ s$$^{-1}$$, with a weak temperature variation, are below the resolution of NMR relaxation times, indicating that a direct observation of the $$^{237}$$Np NMR signal would be very difficult, at least in the paramagnetic state. It is proposed that a direct observation of $$^{237}$$Np NMR might be possible in the superconducting state at $$T$$ $$sim$$ 1K.

論文

T-dependent nuclear hyperfine coupling at the In site in CeIrIn$$_{5}$$

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 竹内 徹也*; 大貫 惇睦*; Walstedt, R. E.*

Journal of the Physical Society of Japan, 80(Suppl.A), p.SA009_1 - SA009_3, 2011/07

重い電子系超伝導体CeIrIn$$_5$$の単結晶試料で$$^{115}$$In-NMR測定を行った。ナイトシフトと静帯磁率の非線形な関係は中辻らによる2流体モデルでも説明できるが、温度に依存する超微細相互作用を考えても説明できる。この場合、温度依存する項はDMFTの計算による状態密度にスケールすることが確認された。また、スピン格子緩和時間は、温度依存する超微細相互作用を考えると自然に説明できる。この場合、1成分の動的帯磁率を考慮するだけでよい。静帯磁率が2成分に見える一方、動的帯磁率は1成分でも説明できるように見えることが重い電子系の2重性のひとつの現れ方と思われる。

論文

Quantum critical behavior in heavy-fermion superconductor CeIrIn$$_5$$

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; Walstedt, R. E.*

Physical Review B, 82(14), p.144503_1 - 144503_7, 2010/10

 被引用回数:13 パーセンタイル:41.3(Materials Science, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体CeIrIn$$_5$$$$^{115}$$In-NMRのスピン-格子緩和時間解析を行い、反強磁性波数付近での動的帯磁率Im$$chi(vec{q},omega_n)$$のq-, $$w$$, T-依存を決定した。それから得られた温度依存:Im$$chi(vec{Q},omega_n)sim T^{-3/2}$$と反強磁性相関長$$xisim T^{-3/4}$$は3次元のスピン密度波の磁気不安定点に対する理論値と一致した。

論文

La substitution effect and hyperfine-enhanced $$^{141}$$Pr nuclear spin dynamics in PrPb$$_3$$; $$^{139}$$La NMR study in Pr$$_{0.97}$$La$$_{0.03}$$Pb$$_3$$

徳永 陽; 酒井 宏典; 中堂 博之; 神戸 振作; 安岡 弘志; 鈴木 博之*; Walstedt, R. E.*; 本間 佳哉*; 青木 大*; 塩川 佳伸*

Physical Review B, 82(10), p.104401_1 - 104401_6, 2010/09

 被引用回数:4 パーセンタイル:73.14(Materials Science, Multidisciplinary)

PrPb$$_3$$における長周期構造を持った四極子秩序の発見は、これまでなかった伝導電子を介した長距離型の四極子間相互作用の存在を示唆しており極めて重要である。この四極子秩序はPrサイトへのわずかなLa置換により消失することが知られている。そこでわれわれはLaを3%ドープしたPrPb$$_3$$において$$^{139}$$La NMR測定を行い、La置換がPrPb$$_3$$に与える局所的な影響を微視的に探った。その結果、Laを置換しても最隣接のPrサイトの結晶場は大きく乱されておらず、非磁性の基底状態は保存されていることが確認された。さらにスピン-格子緩和時間の測定から、低温での予期されない磁気揺らぎの発達を観測した。解析の結果、この揺らぎの発達はPr増強核スピンとLa核との強い結合に起因することを明らかにした。

論文

One-component description of magnetic excitations in the heavy-fermion compound CeIrIn$$_{5}$$

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

Physical Review B, 81(14), p.140405_1 - 140405_4, 2010/04

 被引用回数:17 パーセンタイル:33.29(Materials Science, Multidisciplinary)

重い電子系CeIrIn$$_5$$の単結晶試料の$$^{115}$$In NMR測定を行った。ナイトシフトと静帯磁率の関係は、中辻の2流体モデルでよく説明できるが、超微細相互作用の温度依存を考えるとスピン-格子緩和時間を一成分の動的磁化率の描像で自然に説明できる。また、観測された超微細相互作用の温度依存は、DMFTモデルで得られた状態密度にスケールする。

論文

Diagnosis of quantum criticality by nuclear spin-echo decay method

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 中堂 博之; Walstedt, R. E.*

Physica Status Solidi (B), 247(3), p.520 - 524, 2010/03

 被引用回数:2 パーセンタイル:84.88(Physics, Condensed Matter)

重い電子系の量子臨界挙動の診断にはNMRスピンエコー減衰法を用いて決めるスピン-スピン緩和時間が有効である。スピン-格子緩和時間と合わせて、$$T_1T/T_{2G}^2 sim T^{phi}$$の臨界指数$$phi$$が量子臨界の起原により異なることを見いだした。重い電子系USn$$_3$$$$T_1T/T_{2G}^2$$は低温で一定となり、SDW磁気不安定性による量子臨界が起きていることを見いだした。

論文

Quantum criticality in a uranium heavy fermion system revealed with NMR spin-spin relaxation

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 安岡 弘志; 中堂 博之; Walstedt, R. E.*

Journal of Physics; Conference Series, 200, p.012076_1 - 012076_4, 2010/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:42.69

重い電子系の量子臨界挙動を解明するため、NMRスピン-スピン緩和におけるガウス型緩和率$$1/T_{2G}$$の利用を提案する。スピン-格子緩和率$$1/T_1$$は動的帯磁率と関係しているが、$$1/T_{2G}$$は静的帯磁率と関係している。この2つの量を組合せた量である$$T_1T/T_{2G}^2$$が量子臨界の解明に有効であることがわかった。その例として重い電子系USn$$_3$$での温度依存について議論する。

論文

Crossover from the quantum critical to overdamped regime in the heavy-fermion system USn$$_3$$

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

Physical Review Letters, 102(3), p.037208_1 - 037208_4, 2009/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:57.4(Physics, Multidisciplinary)

$$^{119}$$Snのスピンエコー減衰率$$1/T_{2G}$$を重い電子系USn$$_3$$で測定した。磁気相関長は100K以上で$$T^{-3/4}$$に比例することがわかった。これは量子臨界領域に期待される値である。30K以下の重い電子系状態では、スピン格子緩和時間$$T_1$$とあわせて$$T_1T/T_{2G}^2$$が一定になることを明らかにした。これはUSn$$_3$$の重い電子系状態が動的臨界指数z=2となるオーバーダンプト領域に対応することを意味する。これらの結果からこの系の量子臨界点がスピン密度波によるものであることを結論した。

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