強磁性超伝導体UCoGeにおけるU 5f電子起源のスピン揺らぎと異方性
UCoGeは強磁性の内部で超伝導転移を示す特異な物質です。 我々のグループのこれまでの研究などから，この系ではc軸方向の大きなスピン揺らぎ（強磁性転移に近い状態）が超伝導の発現に欠かせないと考えられています。
我々はこの物質に対する詳細な59Co及び73Ge核磁気共鳴（NMR）及び核四重極共鳴（NQR）を行いました。 今までの我々のNMRでは59Co核のみが用いられてきましたが，Coは多くの系で磁性を担うので，この原子の持つ電子が59Co NMRの結果に 影響を与えている可能性が懸念されていました。 そこで非磁性元素とされるGeの同位体の１つである73Geを用いた測定を行い，本当にUの5f電子がこの系で支配的であると言えるのかを検証しました。 その結果，2つの核種を用いたNMR物理量はよく一致し（図），強磁性を担う電子がウラン（U）の5f電子であることが改めて確認されました。 さらに今回，c軸方向に比べてスピン磁化率の小さなa，b軸の間にも大きな異方性があり，後者のほうが磁化が大きいということも明らかになりました［図(a)］． このスピンの異方性は，これらの方向の磁場に対する応答の違い（例えばUCoGeにおける垂直磁場で強められる強磁性揺らぎと超伝導）に密接に関係している 可能性があることも指摘しました。
本研究は東北大学金属材料研究所との共同研究です。この結果はPhysical Review B誌に掲載されています。 preprintはこちら。
