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論文

Polarized neutron scattering study of the multiple order parameter system NdB$$_4$$

目時 直人; 山内 宏樹; 松田 雅昌*; Fernandez-Baca, J. A.*; 綿貫 竜太*; 萩原 雅人*

Physical Review B, 97(17), p.174416_1 - 174416_10, 2018/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.174416
 被引用回数：6 パーセンタイル：25.82(Materials Science, Multidisciplinary)

多重の秩序変数を伴うf電子系NdB$$_4$$の磁気構造を中性子偏極解析によって明らかにした。面内の磁気モーメントについては$$Gamma$$$$_{4}$$と呼ばれる、単位格子内の磁気モーメントが全て外側または内側に向いた構造を確認した。これは最近の我々の粉末回折の結果と一致する。一方、この構造にc軸モーメントの反強磁性ダイマー構造($$Gamma$$$$_{10}$$)が共存することが新たにわかり、粉末回折実験の解析の前提が崩れていることがわかった。またIII相及びIV相において(0.14,0.14,0.1)および(0.2,0,0.1)の波数を伴うインコメ相についても、c軸方向の磁気モーメントが変調していることを明らかにした。面内モーメントは主たる秩序変数として振る舞い、ランダウ理論を用いた解析によりc軸モーメントは誘起秩序変数として表されること、すなわち、高次の磁気的または多極子の相互作用に起因することがわかった。

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

Multipolar ordering in NpO$$_2$$ probed by NMR

徳永 陽; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 青木 大*; 酒井 宏典; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸; Walstedt, R. E.; 安岡 弘志

Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.929 - 930, 2006/05

https://doi.org/10.1016/j.physb.2006.01.353
 被引用回数：3 パーセンタイル：17.99(Physics, Condensed Matter)

本研究で対象としたNpO$$_2$$の低温での秩序相は、転移点で比熱に大きな跳びが観測されるにもかかわらず、明確な磁気双極子モーメントが存在しないことから、その秩序変数は長い間謎であった。ところが最近、この秩序相が八重極モーメントによる新しい秩序状態である可能性が指摘され注目を集めている。そこで本研究では、この秩序相の起源を明らかにすべくNpO$$_2$$におけるNMR測定を行った。その結果、秩序相において2つの異なる酸素サイトが出現すること、さらにこのとき観測される特異な超微細磁場が、縦triple-$$q$$型反強四極子構造を反映した磁場誘起反強磁性モーメントによるものであることを明らかにした。これらの結果は共鳴X線散乱の結果ともよく一致しており、この系における縦triple-$$q$$型多極子秩序の存在を微視的観点から強く支持するものである。

論文

NMR evidence for triple-$$overrightarrow{q}$$ multipole structure in NpO$$_2$$

徳永 陽; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 青木 大*; 酒井 宏典; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸; Walstedt, R. E.; 安岡 弘志

Physical Review Letters, 94(13), p.137209_1 - 137209_4, 2005/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.137209
 被引用回数：78 パーセンタイル：90.09(Physics, Multidisciplinary)

NpO$$_2$$の低温での相転移は、比熱に大きな跳びが観測されるにもかかわらず、明確な磁気双極子モーメントが存在しないことから、その秩序変数は長い間謎であった。ところが最近、この秩序相が八重極モーメントによる新しい秩序状態である可能性が指摘され注目を集めている。そこで本研究では、この秩序相の起源を明らかにすべくNpO$$_2$$におけるNMR測定を行った。その結果、秩序相において2つの異なる酸素サイトが出現すること、さらにこのとき観測される特異な超微細磁場が、縦triple-q型反強四極子構造を反映した磁場誘起反強磁性モーメントによるものであることを示した。これらの結果は共鳴X線散乱の結果ともよく一致しており、この系における縦triple-q型多極子秩序の存在を微視的観点から強く支持するものである。

口頭

NdB$$_4$$の中性子散乱による研究

目時 直人; 山内 宏樹; 松田 雅昌*; Fernandez Baca, J.*; 吉田 雅洋*; 吉澤 英樹*; 萩原 雅人*; 綿貫 竜太*

no journal, , 

NdB$$_4$$の磁気構造と$$f$$電子状態を報告し、逐次転移のメカニズムを提案する。II相では面内磁気モーメント$$m_{ab}$$を伴うAll-in All-out構造($$Gamma$$4)と、$$c$$軸モーメント$$m_c$$の反強磁性ダイマー構造($$Gamma$$10)が共存し、さらに低温のIII・IV相では$$m_c$$の長周期変調を伴う。ランダウ理論による解析から$$m_c$$が$$m_{ab}$$の高次($$nleq6$$)の誘起秩序変数として表現され、多極子相互作用が示唆される。NdB$$_4$$の$$f$$電子状態は基底状態($$J_Z$$=$$pm$$5/2)の3meV上に$$J_Z$$=$$pm$$7/2の第一励起が存在し、これらによる準四重項状態を使って(1)中間相は$$J_x$$の磁気秩序相、(2)低温相は$$J_z$$と電気四極子$$O_{zx}$$の結合相、という逐次転移のメカニズムが提案できる。

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