Muon spin relaxation in the insulting state of BaVS3

Abstract

A preliminary muon spin relaxation experiments have been already performed and the experimental results reveal that the asymmetry for BaVS3 below T(sub x) is markedly reduced without any indication of critical divergence. The static field probed by muons seems to contradict with the spin-singlet ground state suggested from the NQR (Nuclear Quadrupole Resonance) results. In order to get information on the origin of this behavior, longitudinal-field muon spin relaxation measurements were carried out to obtain positive spin relaxation spectra. The time spectra measured at 10 K show that the asymmetry recovers with the longitudinal field, indicating a static nature of the local field. Furthermore, from the field dependence of the tail asymmetry, the magnitude of the local field is roughly estimated to be of the order of 1 kOe. One of the possible interpretations is a muonium formation, since BaVS3 becomes a 'good' insulator below T(sub MI) and the charge gap strongly depends on the temperature. However, very recently, neutron magnetic Bragg reflections below 30 K were found. Therefore, it is more plausible that the reduction of the asymmetry is ascribed to the onset of some magnetic ordering.

予備的なミューオンスピン緩和実験がすでに実施された。その結果、T(sub x)以下の温度において臨界発散の徴候が全くなしにBaVS3に対する非対称性が著しく低下することが明らかになった。ミューオンを用いて調べた静磁場は、NRQ(核4重極共鳴)の結果から示唆されるスピン-1重項基底状態と矛盾するように思われる。この挙動の起源に関する情報を得るため、縦磁場ミューオンスピン緩和測定を行い、正のスピン緩和スペクトルを得た。10Kにおいて測定した時間スペクトルから、非対称性は縦磁場によって回復し、局所磁場が静的特性を持っていることがわかった。さらに、尾非対称性の磁場依存性から、局所磁場の大きさはおおよそ1kOe級であると推定される。BaVS3がT(sub M1)以下で「良好な」絶縁体となること、また電荷ギャップが温度に強い依存性を持つことから、考えうる説明の1つはミューオニウムの形成である。しかし、ごく最近になって、30K以下における中性子磁気ブラッグ反射が発見された。したがって、非対称性の低下は若干の磁気秩序が始まったことによるとした方が妥当である。