Mu/muon SR on KDP, ADP

Abstract

The obtained value of quadrupole coupling term, 3.0 MHz, is almost same in KDP (KH2PO4) (3.2 MHz) and in dKDP (KD2PO4) (3.1 MHz). This means that the substitution of cation K(+) with NH4(+) does not affect the electric field gradient at the muonium site. The muon signal at low temperature shows a unique relaxation function depending upon the crystallographic orientation. The relaxation rate of muon in ADP (NH4H2PO4) and its temperature dependence are very similar to those in KDP. This fact can be understood as that the muon site is very closely bound to PO4 tetrahedron. No anomaly at the antiferroelectric transition temperature (T(sub c) = 148 K) can be observed. The mu LCR (muon Level Crossing Resonance) results are shown in ADP with field along the crystallographic c-axis at 4 K. Two possible resonance signals can be clearly seen at 2.2 mT and 3.8 mT. These facts suggest dipole coupling with a hydrogen spin. Also KH(CF3COO)2 was studied at TRIUMF (Tri-University Meson Facility in Vancouver, Canada), and no muonium signal was observed in 4 - 300 K. Also the F mu F signal cannot be observed. The relaxation of the muon spin decreases with increasing temperature. The relaxation rate changes between 150 - 250 K. Although no muonium signal was observed under 15 mT transverse field, the decoupling experiment up to 300 mT revealed the existence of small fraction of muonium.

4重極結合項の値3.0MHzはKDP(KH2PO4)(3.2MHz)とdKDP(KD2PO4)(3.1MHz)でほとんど同じであり、このことはK(+)をNH4(+)で置換しても、ミューオニウムサイトでの電場勾配には影響しないことを示す。低温でのミューオン信号は結晶方位に依存するユニークな緩和関数を示す。ADP(NH4H2PO4)中のミューオンの緩和速度とその温度依存性はKDPの場合と非常によく似ている。このことはミューオンサイトがPO4の4面体の非常に近くで結合していることを表す。反強誘電転移温度(T(sub c)=148K)での異常は観測できない。4Kでの結晶c軸に沿った磁場によるADP中のμLCR(ミューオン準位交差共鳴)の測定結果を示し、2つの共鳴信号が2.2mTと3.8mTで明確に見られた。このことは水素スピンとの双極子結合を示唆する。KH(CF3COO)2もTRIUMF(Tri-University Meson Facility in Vancouver, Canada)で研究されており、ミューオニウム信号は4-300Kで観測されていない。FμF信号も観測できない。ミューオンスピン緩和は温度上昇とともに減少し、緩和速度は150-250Kで変化した。ミューオニウム信号は15mT横磁場では観測されていないが、300mTまでのデカップリング実験では小割合のミューオニウムの存在が明らかになった。