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論文

Influence of self-irradiation damage on the Pu-based superconductor PuCoGa$$_5$$ probed by muon spin rotation

大石 一城; 伊藤 孝; 髭本 亘; Heffner, R. H.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.53 - 55, 2006/08

PuCoGa$$_5$$は$$T_{rm c}$$=18Kと既存で同様の結晶構造を持つ115系の中でも非常に高い転移温度を有する超伝導体として知られている。これまでの$$mu$$SR実験の結果から磁場侵入長$$lambda$$の温度依存性が報告されており、$$Deltalambda (T)=lambda (T)-lambda(0)propto T$$であることからPuCoGa$$_5$$はline nodeを有する$$d$$波超伝導体であることが示唆されている。さらにPuCoGa$$_5$$における超伝導秩序変数に関する知見を得るため、われわれは$$lambda$$の磁場依存性の測定を行った。発表当日は、既存の$$lambda$$の温度依存性の結果と今回新たに測定した磁場依存性の結果から、PuCoGa$$_5$$の超伝導秩序変数について議論する。また、本系と同じ結晶構造を有するPuRhGa$$_5$$においても同様の測定を行い、超伝導秩序変数の対称性について議論する予定である。

論文

NMR shift measurements of $$^{69}$$Ga in unconventional superconductor PuRhGa$$_{5}$$

酒井 宏典; 徳永 陽; 藤本 達也; 神戸 振作; Walstedt, R. E.; 安岡 弘志; 青木 大*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.50 - 52, 2006/08

最近、われわれはPuRhGa$$_{5}$$のNMR/NQR測定に成功した。PuRhGa$$_{5}$$は$$T_{c}$$=9Kの超伝導体であり、同型のPuCoGa$$_{5}$$は$$T_{c}$$=18Kの超伝導体である。われわれは既に、NQR緩和率$$1/T_{1}$$によりPuRhGa$$_{5}$$が異方的超伝導ギャップを持つ非通常型超伝導体であることを明らかにしているが、米国のグループによりPuCoGa$$_{5}$$も同様な異方的超伝導ギャップを有することが報告された。PuRhGa$$_{5}$$のNMRによって決めたナイトシフト$$K$$と$$1/T_{1}$$は、常伝導状態において超微細結合定数やスピン揺らぎの性質が異方的であることが示唆している。講演では、PuRhGa$$_{5}$$のナイトシフトと$$1/T_{1}$$測定結果の詳細について報告する。

論文

Magnetism and superconductivity in CePt$$_3$$Si probed by muon spin relaxation

髭本 亘; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 大貫 惇睦; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 大石 一城; 門野 良典*

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.180 - 182, 2006/08

ミュオンスピン回転,緩和法を用いて調べた多結晶CePt$$_3$$Siの磁性,磁場侵入長及びナイトシフト測定の結果について報告する。ゼロ磁場中では試料の全体積において磁性が観測された。また17kOeにおいて20mKまでの範囲で測定したミュオンナイトシフトでは3つの異なるナイトシフトが観測された。この結果に基づいた超伝導電子対の対称性についての議論を行う。

論文

$$mu$$SR studies of Pu metal and the Pu-based superconductor PuCoGa$$_5$$

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$$_5$$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$$mu$$SR法を用いて$$alpha$$型及び$$delta$$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$$_5$$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。

論文

Multipolar phase transition in NpO$$_{2}$$; Comparison with UO$$_2$$ from $$^{17}$$O-NMR

徳永 陽; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 青木 大*; 生嶋 健司; 酒井 宏典; 池田 修悟; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.33 - 35, 2006/08

現在、f電子の多極子自由度を起源とする新しい秩序状態に注目が集まっている。本研究でわれわれが対象としたNpO$$_2$$における低温秩序相の存在は1950代には既に知られていた。しかし比熱に大きな飛びが観測されるにもかかわらず、明確な磁気モーメントが存在しないこの奇妙な秩序相の存在は、その後半世紀以上にわたり多くの謎を投げかけてきた。最近、この秩序相が高次の八極子による秩序である可能性が議論され、その起源にあらためて注目が集まっている。そこでわれわれはこの系では初めてとなるNMR測定を実施し、微視的観点からこの秩序変数の同定を現在進めている。発表では新たに合成した単結晶試料での角度分解したNMR測定の結果を中心に報告する。

論文

Resonant magnetic X-ray scattering study of UPd$$_2$$Al$$_3$$

石井 賢司; 葛下 かおり; 村上 洋一; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.102 - 104, 2006/08

UPd$$_2$$Al$$_3$$は$$T_N$$=14.5K以下で生じる反強磁性秩序と$$T_c$$=2K以下での超伝導が共存する興味深い物質である。共鳴X線磁気散乱により磁性と超伝導の結合を議論するためにも、$$T_c$$を越える実験の前に、それぞれの吸収端での共鳴の性質を知っておく必要がある。そのために、われわれは$$T_c < T < T_N$$においてUの$$M_1$$から$$M_4$$吸収端までの吸収端での共鳴X線磁気散乱の測定を行った。$$M_4$$吸収端での非常に大きな共鳴に加えて、$$3p_{1/2}$$から$$6d$$への遷移に対応する$$M_2$$吸収端でも共鳴が観測された。一方、$$M_1$$及び$$M_3$$吸収端での共鳴は小さいものであった。

論文

Soft X-ray magnetic circular dichroism study of ferromagnetic uranium compounds

岡根 哲夫; 竹田 幸治; 藤森 伸一; 斎藤 祐児; 岡本 淳*; 間宮 一敏*; 村松 康司*; 藤森 淳; 落合 明*; 芳賀 芳範; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.105 - 106, 2006/08

ウラン化合物では、5f電子が遍歴・局在性の中間的な性質を持つことから、非常に多様な磁性を示す。そのメカニズムの解明のためには、スピンモーメントと軌道モーメントを分離して定量的に定めることが非常に重要な情報となる。軟X線領域の放射光を利用したX線吸収磁気円二色性(XMCD)測定は、スピンモーメントと軌道モーメントを分離して実験的に求める最も有力な実験手法の一つである。われわれはこれまでに典型的な強磁性化合物であるU$$X_{mathrm{c}}$$($$X_{mathrm{c}}$$ = S, Se, Te), UGe$$_2$$, UFe$$_2$$についてU $$N_{4,5}$$吸収端、並びにU $$N_{2,3}$$吸収端でのXMCDを測定した。その結果、強磁性ウラン化合物のスピンモーメントと軌道モーメントの比についての傾向を見いだした。

論文

Band structure and fermi surface of uranium compounds; Soft X-ray angle-resolved photoemission study

藤森 伸一; 寺井 恒太; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 小林 啓介; 藤森 淳; 山上 浩志*; 池田 修悟; 松田 達磨; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.99 - 101, 2006/08

https://doi.org/10.1143/JPSJS.75S.99
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Multidisciplinary)

SPring-8 BL23SUにおいて、重い電子系化合物UPd$$_2$$Al$$_3$$に対して軟X線角度分解光電子分光実験を行った。UPd$$_2$$Al$$_3$$は14Kで反強磁性、2Kで超伝導を示す重い電子系ウラン化合物であるが、この化合物の諸物性を記述するために、U 5$$f$$電子の二重性モデルが提唱されている。このモデルでは、2個のU 5$$f$$電子は局在的状態にあり、1個の電子が遍歴的になっていると仮定されている。われわれはSX-ARPESによりU 5$$f$$状態を強く反映するバンド構造を測定し、結果をこのシナリオと比較した。U 5$$f$$電子状態の温度依存性についても議論する。

論文

Multipole correlations in low-dimensional $$f$$-electron systems

大西 弘明; 堀田 貴嗣

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.266 - 269, 2006/08

最近、NpO$$_{2}$$の八極子秩序の可能性が理論と実験の両面から議論されるなど、$$f$$電子系における多極子自由度に起因する電子物性が注目を集めている。本研究では、$$j$$-$$j$$結合描像に基づく多体$$f$$電子模型を、密度行列繰り込み群法によって数値的に調べる。講演では、結晶場ポテンシャルや$$f$$電子数を変化させた場合の詳細な解析結果を報告し、$$f$$電子系における多極子相関を議論する。

論文

The dHvA experiment under pressure in UIr

宍戸 寛明*; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 池田 修悟; 中島 美帆*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.119 - 120, 2006/08

https://doi.org/10.1143/JPSJS.75S.119
 被引用回数：1 パーセンタイル：10.75(Physics, Multidisciplinary)

UIrは反転対称性をもたない単斜晶PbBi型の結晶構造をとり、キュリー温度46Kのイジング型強磁性体である。最近、圧力下での電気抵抗,磁化率測定からUIrが圧力誘起超伝導体であることが明らかになった。加圧によりキュリー温度は減少し、キュリー温度が0になってからさらに加圧するとより小さなモーメントの強磁性が出現する。超伝導はこの高圧における強磁性相が消失する2.6GPa近傍のごく狭い圧力範囲で観測された。われわれはこのUIrの純良単結晶育成と加圧下での物性測定結果について報告する。

論文

A-Type antiferromagnetic ordering and the transition of the 5$$f$$ electronic state accompanied by unusual moment reorientation in NpRhGa$$_5$$

浄念 信太郎; 目時 直人; 本多 史憲; 金子 耕士; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 青木 大*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.41 - 43, 2006/08

中性子散乱実験によりNpRhGa$$_5$$はT$$_{N1}$$=36KとT$$_{N2}$$=33Kの二段の磁気転移、q=(0 0 1/2)反強磁性ベクトルを持つA-typeの反強磁性秩序を示すことを明らかにした。この物質の磁気構造は面内では強磁性そしてT$$_{N2}$$$$<$$T$$<$$T$$_{N1}$$でNpの磁気モーメントがc軸方向、T$$<$$T$$_{N2}$$では[1 1 0]に平行であることが、磁気構造解析及び10テスラ高磁場中性子散乱実験によって明らかになった。T$$_{N2}$$において非常に大きな磁気モーメントのとびが生じ、磁気モーメントの方向が変わるとともに5$$f$$電子状態に大きな変化が生じることを明らかにした。磁気形状因子の測定によりNpRhGa$$_5$$の磁性がおもに軌道磁気モーメントによって担われていることを明らかにし、また5$$f$$電子が遍歴性を示していることがわかった。

論文

Neutron scattering study on U$$T$$Ga$$_{5}$$ and Np$$T$$Ga$$_{5}$$

目時 直人

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.24 - 29, 2006/08

最近原研で行われたU$$T$$Ga$$_{5}$$及びNp$$T$$Ga$$_{5}$$の中性子散乱による研究をまとめて招待講演として報告する。U$$T$$Ga$$_{5}$$及びNp$$T$$Ga$$_{5}$$の磁気構造の多彩さと5f電子状態との関連、そして、磁気及び四極子相互作用の競合に伴う逐次転移や四極子秩序について報告する。

論文

Incommensurate longitudinal SDW state with a long periodicity in UCu$$_{2}$$Si$$_{2}$$

本多 史憲; 目時 直人; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.121 - 123, 2006/08

UCu$$_{2}$$Si$$_{2}$$の磁気構造が、85.7$AA $の長周期スピン/電荷密度波状態であることを、中性子散乱実験によって明らかにした。この長周期構造は、5f電子の遍歴性に起因すると思われる。同じ結晶構造を持つ他の化合物で報告されたより短周期の構造は、局在5f電子間のフラストレートした反強磁性相互作用に基づくいわゆるANNNIモデルによって説明されてきたが、UCu$$_{2}$$Si$$_{2}$$の磁気構造はこのモデルで説明できない。そのため、5f電子の遍歴性は、同じ結晶構造を持つ一連の化合物の共通の性質であることを結論した。

論文

Coexistence of antiferromagnetism and heavy-fermion superconductivity in CePt$$_{3}$$Si studied by neutron scattering

金子 耕士; 目時 直人; Bernhoeft, N.*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 安田 敬*; 竹内 徹也*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.177 - 179, 2006/08

反転対称性のない重い電子系超伝導体の反強磁性構造と、磁場温度相図,結晶場励起、さらに単結晶試料を用いた超伝導及び常伝導状態における磁気励起の測定結果について報告する。測定された温度磁場領域において、反強磁性構造に変化はないが、磁場によって磁気モーメントが増加し、その偏曲点の位置が相図と一致することを明らかにした。また、反強磁性が超伝導状態で共存する初めてのCe4f電子系であることを明らかにした。反強磁性ベクトルごく近傍の狭い領域で重い電子状態に由来する準弾性散乱を観察し、スピン波と結合して分散を示すことを明らかにした。これはUPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$などとも共通の現象であるが、磁気励起に超伝導温度で明瞭な変化は観察されなかったことが決定的に異なる。

論文

Observation of ferromagnetic and antiferromagnetic correlations in UIr$$_{3}$$B$$_{2}$$

藤本 達也; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; Walstedt, R. E.; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.113 - 115, 2006/08

低次元電子系は、その異方性に起因して豊かな電子物性を示す。たとえば三角格子反強磁性体では共鳴原子価状態が期待されているし、一次元金属では金属-絶縁体転移(Peierls転移)が普遍的に起こることが知られている。これまで低次元物性の研究は、おもに酸化物や有機物を対象として行われ、希土類-アクチノイド化合物ではほとんど例がない。そこで今回は$$c$$軸方向に強い$$f$$電子相関を持つと考えられるUIr$$_3$$B$$_2$$に着目し、核磁気共鳴法から低次元物性の探索を行った。その結果、50K以上の温度域では強磁性相関の存在が観測されたが、50K以下になると強磁性相関の発達はほとんど変化しない一方で反強磁性相関が新たに出現することがわかった。今回得られた結果を説明する有力なモデルは1次元Fermi面におけるnesting効果が考えられ、UIr$$_3$$B$$_2$$が1次元の束縛を受けた$$f$$電子物性を研究するうえで数少ない化合物の一つであると期待される。

論文

NMR study of antiferromagnet UPtGa$$_{5}$$

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 藤本 達也; 加藤 治一; Walstedt, R. E.; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.127 - 129, 2006/08

最近Pu化合物で高い臨界温度を示す超伝導体が115構造を持つ化合物で発見された。PuCoGa$$_5$$($$T_{c}=18K$$)とPuRhGa$$_5$$($$T_{c}=9K$$)。この発見はアクチニド化合物研究の興味を大きくした。本研究では同型だが超伝導を示さない115化合物のNMRの研究を行い、超伝導体と比較することにより、超伝導発現機構について検討した。

論文

Single crystal growth and crystal structure of ThRhIn$$_5$$ and LuCoGa$$_5$$

松田 達磨; 芳賀 芳範; 酒井 宏典; 池田 修悟; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.85 - 87, 2006/08

近年、HoCoGa$$_5$$型結晶構造を持つ希土類において準2次元的な電子状態が、ドハース・ファンアルフェン効果測定から明らかにされている。これらの化合物の中には、CeCoIn$$_5$$やCeIrIn$$_5$$, PuCoIn$$_5$$などの重い電子系超伝導物質が発見されている。この超伝導状態と物質中の$$f$$電子状態の関係を明らかにするため、$$f$$電子を持たないLaやTh化合物の電子状態を明らかにし比較することは重要な研究である。特にThは化合物中において4価と考えられ、Ceの$$f$$電子が遍歴した状態に対応するため、極めて良い参照物質である。最近われわれは、ThRhIn$$_5$$の単結晶育成に世界で初めて成功した。さらに格子定数を明らかにした。今後、電子状態を明らかにするうえで、重要な進展である。

論文

Thermodynamics Investigation on pressure-induced superconductor CeNiGe$$_3$$ by ac calorimetry

立岩 尚之; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 池田 修悟; 中島 美帆*; Thamizhavel, A.*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.174 - 176, 2006/08

われわれは重い電子系圧力誘起超伝導物質の研究を熱電対を用いた高圧下交流比熱測定を通して行ってきた。この手法では高精度の測定が可能であり、超伝導転移温度などが精密に決定することができる。本会議では、CePt$$_3$$Si, CeNiGe$$_3$$, UIrなどの圧力誘起超伝導物質についてわれわれの最近の研究結果を報告する。研究の結果得られた圧力相図を示し、これらの物質の磁性と超伝導の関係について議論する。

論文

Single crystal growth and magnetic properties of UTe$$_2$$

池田 修悟; 酒井 宏典; 青木 大*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.116 - 118, 2006/08

UTe$$_2$$は、空間群がImmmの斜方晶の結晶構造を持つ。ウラン原子は、a軸方向に一列に並んでおり、この結晶構造上の特徴のため、磁気異方性が大きいことが期待される。しかしながら、現在まで、UTe$$_2$$の磁気異方性について研究した報告例はない。われわれは、この点を研究するため、まずヨウ素による化学輸送法を用いて、UTe$$_2$$の単結晶を育成した。この単結晶を用いて、磁化率の温度依存性を測定したところ、やはりa軸と他の軸では、低温に行くに従い大きな異方性があることがわかった。また150K以上の温度領域では、磁化率の温度依存性が、キュリー・ワイス則に従っていた。ここから見積もられる有効磁気モーメントは、どの軸でも3.2-3.6$$mu_{rm B}$$であり、局在5f$$^2$$(5f$$^3$$)電子状態から期待される値とほぼ同じであることもわかった。

論文

Single crystal growth, superconductivity and Fermi surface study of plutonium compounds

芳賀 芳範; 青木 大*; 山上 浩志*; 松田 達磨; 中島 邦久; 荒井 康夫; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.4 - 9, 2006/08

https://doi.org/10.1143/JPSJS.75S.4
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Multidisciplinary)

PuCoGa$$_{5}$$が、これまでの重い電子系超伝導体に比べて一桁高い転移温度を持つ超伝導体であることが報告されて以来、超ウラン化合物への関心が高まっている。つい数年前までは、このような研究は欧米の限られた研究機関でのみ行われていたが、最近、日本でもNp化合物の研究が急速に発展した。Puはさらに規制が厳しいが、原研大洗研究所及び東北大金研大洗センターの協力を得て、昨年末からPu化合物の研究を開始することができた。最初の対象物質として、Wastinらにより発見された超伝導体PuCoGa$$_{5}$$を選び、これまでの115化合物研究の経験を生かして単結晶を育成した。これについて得られた成果を中心に紹介する。単結晶は、Ga-フラックス法により育成した。試料は、銅または銀のキャップに接着し、カプトンチューブに挿入・密封し、物性測定を行った。磁化率は、温度効果とともに増大し、キュリーワイス的であるが、温度に依存しないバックグラウンドが存在する。これを差し引いた逆磁化率は、100K以上の高温では0.85$$mu$$B/Puの有効磁気モーメントで説明できる。一方低温では見かけの有効磁気モーメントは減少し、0.6$$mu$$B/Pu程度となる。またこのとき、ワイス温度は-40K程度であり、Wastinらの報告と矛盾しない。

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