Absence of magnetic association to phase transition of Tl2Ru2O7

Abstract

A sample with no oxygen defect Tl2Ru2O7 was prepared by a solid state reaction under high pressure of about 3 GPa. Muon SR (Muon Spin Relaxation) asymmetry under Longitudinal Field (LF) up to 600 Oe was measured in order to determine the magnitude of internal field at the muon stopping site. Internal field was probed at 5 K instead of T(sub t) (transition temperature) = 120 K. The time spectra were observed in this experiment under zero field and LF. The fast component of the spectra can be seen only at the lowest temperature T = 5 K. The slow component that represents the tail part of the spectrum is decoupled by applying small external field. The fast component shows no signs of the repolarization. Taking account of all the data, possible explanations are presented in the following: (1) at the high temperature region, there is no spin contribution to muon spin decoupling; (2) at T(sub t), muon SR results suggest strongly that the metal-insulator transition associating only with structural as indicated neutron diffraction is caused without any magnetic origin; and (3) around 5 K, the thermal spin fluctuation becomes slow enough to interact with muon spins. A large deviation from Curie-Weiss law of low temperature magnetization also supports the development of the short range magnetic correlation.

酸素欠陥のない試料Tl2Ru2O7を約3GPa下で固相反応により作製した。600(Oe)までの縦磁場(LF)下でμSR(ミューオンスピン緩和)非対称性をミューオン阻止サイトで内部磁場の大きさを決定するために測定した。内部磁場を転移温度T(sub t)(転移温度)=120Kでなく5Kで調べた。この実験で時間スペクトルをゼロ磁場および縦磁場下で観測した。スペクトルの速い成分はT=5Kの最低温度でのみ観測された。スペクトルの尾部を表す遅い成分は小外部磁場を印加することによりデカップリングする。速い成分は再偏極の兆候を示さない。すべてのデータを考慮して、その説明を以下に示した。(1)高温領域では、ミューオンスピンデカップリングに対してスピンの寄与がない。(2)T(sub t)では、μSRの結果は金属-絶縁体転移が任意の磁気的起源なしに生じることを強く示しており、この転移は中性子回折で明らかになった構造とのみ関連する。(3)5K付近では、熱スピンゆらぎが十分遅くなりミューオンスピンと相互作用する。低温磁化のキュリー・ワイス則からの大きなずれは短距離磁気相関の展開を支持する。