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論文

First-order phase transition in UO$$_{2}$$; $$^{235}$$U and $$^{17}$$O NMR study

生嶋 健司; 筒井 智嗣; 芳賀 芳範; 安岡 弘志; Walstedt, R. E.; 正木 信行; 中村 彰夫; 那須 三郎*; 大貫 惇睦

Physical Review B, 63(10), p.104404_1 - 104404_11, 2001/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.63.104404
 被引用回数：85 パーセンタイル：94.06(Materials Science, Multidisciplinary)

この研究は、協力的Jahn-Teller(J-T)物質UO$$_{2}$$に対するNMRについての報告である。この物質においては、f-電子系としては極めて異例の磁性サイト(U)と非磁性サイト(O)の両方に対するNMR信号を観測することができ、それぞれの視点からこの物質の物性を眺めると大変興味深い。磁性イオンに着目した$$^{235}$$U NMR実験は5f電子の電荷分布をおもにプローブするため、その転移は格子変形のみならず四極子の変化として検出される。一方、非磁性イオンの$$^{17}$$O NMR実験では、格子の変形のみが強く反映されるので、その一次転移はまさに格子歪みとして観測される。$$^{235}$$U NMRの観測成功は5f電子の局所的情報を見ることができる新たな実験手段として期待できる。また、$$^{17}$$O NMRで観測されたスピン・エコー振動現象から、UO$$_{2}$$の磁気構造が3次的であることがわかった。

論文

Nuclear magnetic moment of the first excited state (I=2$$^{+}$$) of $$^{238}$$U

筒井 智嗣*; 那須 三郎*; 中田 正美; 正木 信行; 佐伯 正克; 生嶋 健司*; 安岡 弘志*; 中村 彰夫

Journal of the Physical Society of Japan, 67(8), p.2641 - 2644, 1998/08

https://doi.org/10.1143/JPSJ.67.2641
 被引用回数：8 パーセンタイル：53.73(Physics, Multidisciplinary)

UO$$_{2}$$の$$^{235}$$U NMRと$$^{238}$$Uメスバウアー分光を行い、$$^{238}$$Uの第一励起状態のg因子を決定した。1.5Kでは$$^{235}$$U核位置において252.3$$pm$$0.5Tの内部磁場を生じ、$$^{238}$$U核は59.1$$pm$$3.9mm/sのゼーマン分裂を生じていることが明らかとなった。これらの結果から$$^{238}$$Uの第一励起状態(核スピン:I=2$$^{+}$$)におけるg因子の大きさがg$$_{ex}$$=0.254$$pm$$0.015$$mu$$$$_{N}$$と決定できた。また、$$^{238}$$Uメスバウアー分光から得られる内部磁場の大きさは磁気分裂(核のゼーマン分裂)1mm/sあたり4.27$$pm$$0.28Tであることが明らかになった。

論文

Observation of $$^{235}$$U NMR in the Antiferromagnetic state of UO$$_{2}$$

生嶋 健司*; 安岡 弘志*; 筒井 智嗣*; 佐伯 正克; 那須 三郎*; 伊達 宗行*

Journal of the Physical Society of Japan, 67(1), p.65 - 66, 1998/01

https://doi.org/10.1143/JPSJ.67.65
 被引用回数：16 パーセンタイル：80.61(Physics, Multidisciplinary)

5f電子を有するウラン化合物は非BCS超伝導などの特異な物性を示すことから、興味が持たれている。核磁気共鳴(NMR)は様々な物質の局所的な電子状態を知る有効な手段である。しかしながら、ウラン化合物に関してはウラン以外の原子核での間接的な実験しか行われていなかった。我々はUO$$_{2}$$が反強磁性状態で非常に大きな内部磁場が生じることを利用し、高濃縮の$$^{235}$$Uを用いたUO$$_{2}$$で$$^{235}$$UのNMRの信号を観測することに、アクチノイド元素で初めて成功した。その結果、UO$$_{2}$$中でウランの5f電子によって生じた内部磁場が252.3$$pm$$0.5Tであり、四極子相互作用が392$$pm$$11MHzであることが明らかとなった。このことは磁気秩序状態でUO$$_{2}$$の5f電子が$$Gamma$$5の基底状態をとり、それによって生じた電場勾配が存在することを示している。

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