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論文

Nanoscale heterogeneity induced by nonmagnetic Zn dopants in the quantum critical metal CeCoIn$$_5$$; $$^{115}$$In NQR/NMR and $$^{59}$$Co NMR study

酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; Zhu, J.-X.*; Ronning, F.*; Thompson, J. D.*; Ramakrishna, S. K.*; Reyes, A. P.*; 鈴木 康平*; 大島 佳樹*; et al.

Physical Review B, 104(8), p.085106_1 - 085106_12, 2021/08

典型的な量子臨界金属であるCeCoIn$$_5$$は、In元素をZn元素で少量置換することで、反強磁性を誘起できることが知られており、7%Zn置換系では、超伝導も共存する。NQRおよびNMRを用いて、微視的に電子状態を調べた結果、反強磁性はZn置換子周辺で起こり、超伝導は置換子から離れた電子状態が核となって起こり、近接効果により、バルク全体に超伝導が拡がる、という不均一性を見出した。Zn置換子周辺にある局所不均一性は、磁場をかけても残存することも見出した。

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$$_{5}$$$$T_{c}$$=9Kの超伝導体であり、同型のPuCoGa$$_{5}$$$$T_{c}$$=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$$K$$$$1/T_{1}$$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

Unconventional superconductivity in PuRhGa$$_{5}$$; Ga NMR/NQR study

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.

Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.1005 - 1006, 2006/05

 被引用回数:6 パーセンタイル:32.73(Physics, Condensed Matter)

$$T_{c}$$=9Kの超伝導体PuRhGa$$_{5}$$の単結晶を用いて、$$^{69,71}$$Ga核磁気共鳴による研究を行った。核磁気緩和率$$1/T_{1}$$測定から、PuRhGa$$_{5}$$が非従来型の異方的超伝導ギャップを持っていることがわかった。さらに、約30K以下でコリンハ的振る舞い($$1/T_{1}T$$が一定)が観測され、超伝導発現直前の常伝導状態では、フェルミ流体となっていることが示唆される。

論文

Anisotropic superconducting gap in transuranium superconductor PuRhGa$$_{5}$$; Ga NQR study on a single crystal

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, 74(6), p.1710 - 1713, 2005/06

 被引用回数:78 パーセンタイル:90.85(Physics, Multidisciplinary)

超伝導転移温度$$T_{c}$$が約9Kの超ウラン化合物超伝導体PuRhGa$$_{5}$$の単結晶を用いて、$$^{69,71}$$Ga核磁気共鳴実験を行った。約29.15MHzに$$4i$$-Gaサイトに相当する$$^{69}$$Ga核NQR信号を観測した。そのNQRラインを用いて核磁気緩和率$$1/T_{1}$$を測定した結果、この系では$$T_{c}$$直下に通常観測されるべきコヒーレンスピークが無いこと、及び、$$T_{c}$$以下で$$T^{3}$$に従うような温度依存性を示すことを明らかにした。この結果は、PuRhGa$$_{5}$$が異方的超伝導ギャップを有することを強く支持する。また、そのギャップの値と超伝導状態における残留密度比をフィットから見積もった。

論文

NQR measurements of UTGa$$_{5}$$

加藤 治一; 酒井 宏典; 神戸 振作; Walstedt, R. E.; 常盤 欣文; 大貫 惇睦

Acta Physica Polonica B, 34(2), p.1063 - 1066, 2003/09

本研究では、5f遍歴電子反強磁性体UPtGa$$_{5}$$($$T_{N}$$=26K,$$gamma$$=57mJ/mol K$$^{2}$$)について$$^{69,71}$$Ga-NMR/NQR測定を行った。常磁性領域においてナイトシフト測定を行い、超微細相互作用係数$$A_{hf}^{para}$$を見積もった。また、反強磁性領域において、零磁場スペクトルを解析することにより、内部磁場の値が得られ、反強磁性相における超微細相互作用係数$$A_{hf}^{AF}$$を見積もることに成功した。$$A_{hf}^{AF}$$の値は、$$A_{hf}^{para}$$に比べて一桁程度大きいことから、hyperfine interactionが長距離にわたっている可能性がある。UPtGa$$_{5}$$の磁性において、RKKY相互作用が重要な役割を果たしているのかもしれない。

論文

Ga and Pt NMR study of UPtGa$$_{5}$$

加藤 治一; 酒井 宏典; 常盤 欣文; 神戸 振作; Walstedt, R. E.; 大貫 惇睦

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 63(6-8), p.1197 - 1200, 2002/06

 被引用回数:10 パーセンタイル:49.22(Chemistry, Multidisciplinary)

重い電子系における超伝導は磁性と深く結びついており、従来のBCS理論の枠内では説明のつかない新しいタイプの超伝導であることが示唆されている。近年、CeRhIn$$_{5}$$,CeIrIn$$_{5}$$などが重い電子系超伝導を示すことが発見された。これと同型構造をとるウラン化合物UTGa$$_{5}$$(T: iron group)の物性探索は非常に興味深い。UPtGa$$_{5}$$は、ウランの持つ5$$f$$電子が遍歴的な振る舞いをし、電子比熱係数$$gamma$$=57mJ/molKを示す。また、$$T_{N}$$=26Kで長距離秩序し、c面内では強磁性的に、面間では反強磁性的に磁気モーメントが整列する。本論文は、微視的な観点からこの系の磁性を明らかにするために、$$^{69,71}$$Ga及び$$^{195}$$Pt核についてNMR/NQR実験について記述するものである。観測されたスペクトルより、ナイトシフト(K)の値及び電場勾配パラメータ($$nu_{Q},eta$$)の値を見積もった。また、ナイトシフト温度変化を測定し$$K-chi$$プロットを行い、超微細相互作用係数の値を見積もった。また零磁場下での測定を行い、NMRの観点からも上記の磁気構造を指示する結果を得た

論文

Ga NMR/NQR study in UGa$$_{3}$$

生嶋 健司; 青木 大*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 226-230(Part.1), p.89 - 91, 2001/05

金属間化合物UGa$$_{3}$$(T$$_{N}$$=67K)の微視的磁性が、Ga NMR/NQR測定によって調べられた。われわれは、T$$_{N}$$近傍において異常なNQRスペクトルの変化を見いだした。常磁性状態の72Kにおいて、シャープな1本のNQRラインが、70Kで一次転移的に周波数が変化し、2本の共鳴ピークはほとんど温度依存性がない。これは、反強磁性転移点以下で、内部磁場が温度減少とともに単調に変化する通常の反強磁性転移と明らかに異なっている。この振る舞いは、反強磁性転移近傍で、Ga(4p state)サイトの電子状態が変化していることを意味しており、5f電子の波動関数の変化が混成を通じてGaサイトのMNR/NQRに反映しているのかもしれない。

論文

Unusual phase transition of UGa$$_{3}$$ observed by Ga NQR

生嶋 健司; 青木 大*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦; 神戸 振作; Walstedt, R. E.

Journal of the Physical Society of Japan, Vol.70, Supplement A, p.31 - 33, 2001/05

金属間化合物UGa$$_{3}$$は、AuCu$$_{3}$$構造(立方晶)でT$$_{N}$$=67Kの反強磁性体である。われわれはGa NQRを用いて、この反強磁性転移近傍を詳細に調べた結果、以下のことが明らかになった。(1)転移点直上の70.5KでNQRラインが急激に変化し、Gaサイトが、2サイトであることを示唆している。(2)このときNQR周波数(電場勾配)も激変している。(3)63Kから70Kの間で、内部磁場が顕著に観測されていない。これらの結果は、明らかにこのUGa$$_{3}$$の転移が通常の反強磁性転移ではないことを示しており、四極子自由度が関係している可能性がある。さらに、磁場中におけるスペクトルには上記のような現象は見つかっていない。したがって、磁場依存性について詳細に調べる必要があるだろう。

論文

Spin and charge in exotic oxides explored by NMR/NQR observations

安岡 弘志

Journal of the Physical Society of Japan, 69(suppl.B), p.161 - 172, 2000/00

長い歴史を持つ、核磁気共鳴法(NMR/NQR)によるバナジウムや銅酸化物の研究の中から、磁性や超伝導にかかわっているスピンと電荷の特異な性質について解説した。特に高温超伝導銅酸化物やバナジウム酸化物の金属状態において電荷の不均一分布が存在すること、また絶縁体バナジウム酸化物において電荷秩序に伴う転移が存在すること、さらに高温超伝導体でのスピンギャップの性質を明らかにした。これらの研究より、強く相関した電子系で特徴づけられる金属酸化物の微視的な性質や従来の理論では解釈できない不思議な性質が明らかになった。

論文

Scaling behavior in the Ce-based Kondo semiconductors; NQR/NMR measurements of CeRhSb and CeNiSn under high pressures

生嶋 健司; 安岡 弘志; 上床 美也*; 石川 義和*

Physical Review B, 60(21), p.14537 - 14540, 1999/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:34.48(Materials Science, Multidisciplinary)

近藤半導体CeRhSbとCeNiSnのスケーリングの有効性を核スピン-格子緩和率T$$_{1}^{-1}$$の高圧研究を通して直接調べた。圧力に依存しないユニヴァーサムな曲線が、磁気励起のギャップ形成過程を含めた広い温度領域で観測された。これは、磁気励起におけるギャップが、近藤温度と密接に関係のある特性温度によって特徴づけられていることを示唆している。また、そのユニヴァーサムな性質は、熱力学量や輸送量から得られたグルーナイゼン定数によっても確認された。

口頭

近藤空孔の作り方; 重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$を例に

酒井 宏典

no journal, , 

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$のInサイトを少量SnやCdと置換すると、超伝導性が抑制されたり、反強磁性秩序が誘起されたりする。この置換効果を核四重極共鳴(NQR)法を用いて微視的に調べた。Sn系では、一様に電子相関が弱められて超伝導が抑制されるが、Cd系ではCd置換子の周りに局所的に磁気モーメントが発生しており、置換子からよく離れた電子状態は置換する前のCeCoIn$$_5$$における電子状態と同じであり、空間的に不均一な電子状態が実現していることがわかった。これは、非磁性Cd置換がCeCoIn$$_5$$の近藤混成効果を局所的に壊していることを表している。

口頭

Local moments in the heterogeneous electronic state of Cd or Zn-substituted CeCoIn$$_5$$; Around Kondo holes

酒井 宏典; 服部 泰佑; 徳永 陽; 神戸 振作; 横山 淳*; Zhu, J.-X.*; Ronning, F.*; Bauer, E. D.*; Thompson, J. D.*

no journal, , 

典型的量子臨界金属であるCeCoIn$$_5$$におけるCdまたはZnの希釈置換効果を核四重極共鳴(NQR)法を用いて調べた。このような非磁性CdまたはZn置換は反強磁性秩序を誘起することが知られている。Cd置換のとき、半分のCd置換子のごく近傍においてCeの局在モーメントが誘起されていることを微視的にNQR緩和率測定により明らかにした。Zn置換でも同様なNQR緩和率測定を行った。このような量子臨界金属における希釈置換によって生じた不均一電子状態について議論したい。

口頭

Zn置換CeCoIn$$_5$$におけるNQR/NMR研究

酒井 宏典; 服部 泰佑; 徳永 陽; 神戸 振作; Ronning, F.*; Zhu, J.-X.*; 鈴木 康平*; 大島 佳樹*; 横山 淳*

no journal, , 

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$のIn元素を非磁性元素であるZnで少量置換すると反強磁性秩序が誘起されることが知られている。今回、In核四重極共鳴実験を行い、常磁性相, 反強磁性相, 共存超伝導相の電子状態を微視的に調べた。

口頭

NQR/NMR study of Zn-doped CeCoIn$$_5$$

酒井 宏典; 服部 泰佑; 比嘉 野乃花; 徳永 陽; 神戸 振作; Ronning, F.*; Zhu, J.-X.*; 鈴木 康平*; 大島 佳樹*; 横山 淳*

no journal, , 

微視的に量子臨界金属CeCoIn$$_5$$の非磁性元素置換効果を調べるために核四重極共鳴(NQR)法を用いた。CdやZnの置換で長距離反強磁性秩序が誘起される。核磁気緩和率$$1/T_1$$測定により、置換子周りの不均一な電子状態を明らかにした。講演では、Zn置換系の結果を示しながら、本系の超伝導と反強磁性秩序の共存についても議論する。

口頭

反強磁性量子臨界金属CeCoIn$$_5$$における置換効果のNMR/NQR研究

酒井 宏典

no journal, , 

反強磁性量子臨界金属であるCeCoIn$$5$$のCd, Zn, Ni等の置換子を用いた置換効果について、核磁気共鳴/核四重極共鳴(NMR/NQR)実験を行なっている。本発表では、最近得られた実験結果を元に、微視的な電子状態について議論する。

口頭

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$におけるNi置換効果とZn置換効果

酒井 宏典; 徳永 陽; 芳賀 芳範; 神戸 振作; Ronning, F.*; Zhu, J.-X.*; Thompson, J. D.*; 小手川 恒*; 藤 秀樹*; 鈴木 康平*; et al.

no journal, , 

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$は、常圧で反強磁性量子臨界点近傍に位置する物質である。実際、In元素を、CdやHg, Zn元素で少量置換すると反強磁性秩序が誘起できることが知られている一方、Sn置換は、反強磁性スピン揺らぎを抑えて、系を量子臨界点から遠ざけるように見える。ホールドープとしてZn置換の場合は、反強磁性と重い電子系常磁性状態との不均一電子状態が生じており、電子ドープとして考えられるCoサイトへのNi置換系においては、Sn置換と同様、一様な弱相関側への電子状態変化が微視的にIn核NQR実験から確認できた。

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