Yb141系が持つ価数とスピンの量子臨界現象の研究

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本研究では、量子臨界性を示す候補物質であるYb141系に注目し、量子ビームおよび核磁気共鳴法(NMR)を用いた多角的な研究を行うものである。以下ではそれぞれの結果について詳細を述べる。まずはYbCu4Auの結果を述べる。磁場中角度回転NMRを東北大学金属材料研究所で行い、我々の得た結晶はシングルドメインの純良な単結晶であることが分かった。その試料を用いて放射光実験を兵庫県のSPring-8で行った。磁場中の測定を行い、Ybの価数の変化を調べた。その結果、期待通りの信号を得ることができた。さらに、NMR実験を行い、放射光実験を支持する結果を得た。次に、YbCu4Niの結果について述べる。極低温の横磁場muSR測定を行い、muon Knight shiftとスペクトルの線幅の関係を調べた。その結果、Kondo disorderでは説明ができない温度依存性を示した。さらに、muon spin緩和率の温度依存性および磁場依存性を調べたところ、単純な反強磁性スピン揺らぎの枠組みでは説明ができないことが分かった。先行研究で、類似物質のmuon spin緩和率について議論がなされており、強磁性スピン揺らぎが量子臨界性に寄与していることが現象論的に理解されている。YbCu4Niも同様の振る舞いから強磁性スピン揺らぎの存在が示唆されている。今後の予定は、元素置換により、磁気転移を確認し、量子臨界性の起源を決定する。