In this article we present a study of the electrical resistivity of Yb(Rh-xIrx)2Si2, x=0.06, under high pressure and in magnetic field. Ir substitution is expanding the unit cell and leads to a suppression of the antiferromagnetic transition temperature to zero, where eventually a quantum critical point (QCP) exists. We applied hydrostatic pressure to reverse the effect of substitution. Our results indicate that Yb(Rh0.94Ir0.06)2Si2 is situated in the immediate proximity to a volume controlled QCP, but still on the magnetically ordered side of the phase diagram. The temperature - pressure phase diagram of Yb(Rh0.94Ir0.06)2Si2 resembles that of the pure compound. Substitution acts mainly as chemical pressure. Disorder introduced by substitution has only minor effects.
Tuning low-energy scales in YbRh$_2$Si$_2$ by non-isoelectronic substitution and pressure
重费米子金属YbRh $_2$ Si $_2$实现了具有多个消失能级$T_{\rm N}(B)$和$T^\ast(B)$的场诱导量子临界点。我们研究了它们的变化与部分非等电子取代,化学和静水压力。本文报道了Yb(Rh $_{1-x}$ T $_x$)$_2$ Si $_2$(T=Fe或Ni)的低温电阻率、比热容和磁化率。对于$x\leq 0.1$,磁场$B\leq 0.3$ ~T(垂直于c轴)和静水压力$p\leq 1.5$ ~GPa。这些数据可以解开流体静力学和化学压力的综合影响,以及非等电子取代。与Ni和Co取代增强磁有序相反,Fe取代起相反的作用。对于$x=0.1$,它还完全抑制了$T^\ast$交叉并消除了铁磁波动。$T^\ast$的压力、磁场和温度依赖性与其作为近藤击穿特征的解释不一致。
Reply to the Comment by S. Wirth et al. on "Tuning low-energy scales in YbRh$_2$Si$_2$ by non-isoelectronic substitution and pressure"
先前,我们报道了在YbRh $_2$ Si $_2$中的$T^\ast(B)$交叉的掺杂和压力依赖性与其作为近藤击穿的特征的解释不相容[M.-2001]。H.舒伯特等人,Phys. Rev. Research 1,032004(R)(2019)]。S的评论。Wirth等人[arXiv:1910.04108]提到了对未掺杂YbRh $_2$ Si $_2$的霍尔测量,并批评我们的研究不完整且不确定。我们彻底检查这些数据并反驳评论的论点。
Chemical pressure tuning of URu$_2$Si$_2$ via isoelectronic substitution of Ru with Fe
对于Fe浓度$x$ $\leq$ 0.7,我们已经在URu $_{2-x}$ Fe $_x$ Si $_2$的单晶上使用比热和中子衍射测量,以确定Ru与Fe的化学取代作用为“化学压力”$P_{ch}$,如Kanchanavatee等人先前提出的[Phys. Rev. B { \bf 84},245122(2011)]基于对多晶样品的本体测量。值得注意的是,中子衍射揭示了在$x=0.1$处铀磁矩的急剧增加,这让人想起在$P_x\approx$ 0.5-0.7 GPa压力下在URu $_2$ Si $_2$中观察到的“隐藏顺序”(HO)到大磁矩反铁磁(LMAFM)相变的行为。使用从我们的测量确定的晶胞体积和等温压缩率$κ_{T} = 5.2 \times 10^{-3}$ GPa $^{-1}$为URu $_2$ Si $_2$,我们确定的化学压力$P_{ch}$在URu $_{2-x}$ Fe $_x$ Si $_2$作为$x$的函数。所得的URu $_{2-x}$ Fe $_x$ Si $_2$的温度$T$ -化学压力$P_{ch}$相图与建立的URu $_2$ Si $_2$的温度$T$ -外部压力$P$相图一致。
Magnetization study of the energy scales in YbRh$_{2}$Si$_{2}$ under chemical pressure
本文系统地研究了YbRh $_{2}$ Si $_{2}$在微负(6%)磁场下的磁化强度Ir替代)和正(7%Co替代)化学压力。我们展示了如何临界场$H_{0}$,与高场Lifshitz转换,被转移到较低(较高)的值与Co(Ir)取代。临界场$H_{\mathrm{N}}$,它确定的反铁磁(AFM)相$T_{\mathrm{N}}(H)$的边界线增加与正压和它接近于零与6%的Ir取代。另一方面,与能量标度$T^{*}(H)$相关的交叉场$H^{*}$(在那里观察到费米面的重构)不受化学取代的影响。(根据参考文献中提出的分析,\cite{Paschen2004,Gegenwart2007,Friedemann2009,Tokiwa2009a}我们已经用交叉函数拟合了量$\tilde{M}(H)=M+(dM/dH)H$以识别$H^{*}$。$T^{*}(H)$线在AFM相之外的足够高的场处遵循几乎线性的$H$依赖性,但是它在$T \le T_{\mathrm{N}}(0)$处偏离线性,并且在Yb(Rh $_{0.93}$ Co $_{0.07}$)$_{2}$ Si $_{2}$中,它在AFM相内部明显地改变斜率。此外,拟合函数的FWHM线性地依赖于相外的温度,但在相内保持恒定,这表明这种分析仅对$T \ge T_{\mathrm{N}}(0)$有效,或者费米表面在AFM相内的$T =…
Impact of Fe substitution on the electronic structure of URu$_2$Si$_2$
压力的作用以及Fe对隐藏有序(HO)化合物URu $_2$ Si $_2$中Ru的连续取代导致了大磁矩反铁磁相(LMAFM)的形成。用非共振非弹性X射线散射(NIXS)和4 $f$芯能级光电子能谱学(HAXPES)研究了取代系列URu $_{2-x}$ Fe $_x$ Si $_2$(其中$x$ = 0.2和0.3)。NIXS表明Fe的取代对基态波函数的对称性没有影响。在HAXPES中,我们没有发现表明5 $f$ -电子计数变化的谱重变化。因此,由于取代而引起的交换相互作用$\cal{J}$的变化一定很小,因此化学压力的猜测似乎不太可能。另一种情况进行了讨论,即形成长程磁秩序由于替代诱导的局部增强的磁化强度在附近的$f$ -电子离子,而整体电子结构保持不变。
Pressure-induced suppression of ferromagnetism in CePd$_2$P$_2$
相关电子材料Cepd $_2$ P $_2$在29 K下以ThCr $_2$ Si $_2$结构结晶并具有铁磁性。Lai等人[Phys. Rev. B 97,224406(2018)]发现了通过Ni取代Pd的化学压缩诱导铁磁量子临界点的证据。然而,化学取代引起的无序效应干扰了对可能的临界行为的简单分析。在目前的工作中,我们研究的温度-压力-磁场相图的单晶Cepd $_2$ P $_2$到25 GPa的电阻率,磁化率和X-射线衍射测量的组合。我们发现,铁磁性似乎在12 GPa附近被破坏,而晶体结构没有任何变化。
Effect of yttrium substitution on the superconducting properties of the system La$_{1-\textit{x}}$Y$_{\textit{x}}$O$_{0.5}$F$_{0.5}$BiS$_{2}$
本文研究了钇替代对La $_{1-\textit{x}}$ Y $_{\textit{x}}$ O $_{0.5}$ F $_{0.5}$ BiS $_{2}$体系超导电性的影响。标称Y浓度高达40%的多晶样品的合成,并通过电阻率,磁化率和比热测量的特点。Y取代降低了晶格参数\textit{a}和晶胞体积\textit{V},并观察到晶格参数\textit{c}、La-O-La键角和超导临界温度$T_c$之间的相关性。由Y取代La引起的化学压力既不产生高- $T_c$超导相,也不产生在LaO $_{0.5}$ F $_{0.5}$ BiS $_{2}$中观察到的结构相变。
Comment on "Tuning low-energy scales in YbRh$_2$Si$_2$ by non-isoelectronic substitution and pressure"
在参考文献1中,Schubert等人[Phys. Rev. Research 1,032004(2019)]报告了Fe和Ni取代的YbRh $_2$ Si $_2$的等温磁阻测量结果,基于此,他们对原始YbRh $_2$ Si $_2$的磁场诱导量子临界点(QCP)的Kondo破坏描述提出了质疑。在此,我们提出三点。首先,如Paschen等人和Friedemann等人对原始YbRh $_2$ Si $_2$的研究所示,等温交叉场和单场霍尔效应测量是必要的,以确定费米表面在该QCP上的演变。由于Schubert等人没有进行这样的测量,因此他们对Fe和Ni取代的YbRh $_2$ Si $_2$的结果不能用于评估近藤破坏图对取代或原始YbRh $_2$ Si $_2$的有效性。第二,当参考Friedemann等人关于YbRh $_2$ Si $_2$的等温交叉的数据时,他们没有认识到交叉宽度的含义,交叉宽度由半峰全宽(FWHM)量化,在温度上是线性的,具有零偏移,在温度上大约$1.5$几十年,从30 mK到1 K。最后,在要求Friedemann等人的霍尔交叉FWHM数据与上述$T$线性相关性的偏差时,他们忽略了这些测量的误差条,并丢弃了一些数据点。因此,Schubert等人的主张没有数据支持,既没有以前发表的数据,也没有新的数据(参考文献1)。因此,它们不能使YbRh $_2$ Si…
Effect of Ni substitution on the fragile magnetic system ${\text{La}_{5}\text{Co}_{2}\text {Ge}_{3}}$
Ames National Laboratory, U.S. DOE(美国能源部爱姆斯国家实验室);Iowa State University(爱荷华州立大学);Department of Physics and Astronomy, Iowa State University(爱荷华州立大学物理与天文学系);Laboratory for Muon Spin Spectroscopy, Paul Scherrer Institut(保罗谢勒研究所μ子自旋谱学实验室)
Isoelectronic perturbations to $f$-$d$-electron hybridization and the enhancement of hidden order in URu$_2$Si$_2$
在高达$P$ = 2GPa的流体静压下,对高达$x$ = 0.28的URu $_2-x$ Os $_x$ Si $_2$的单晶进行电阻率测量。随着Os浓度$x$的增加,(1)晶格膨胀,产生有效的负化学压力$P_{ch}$($x$),(2)隐藏顺序(HO)相增强,系统被驱动向大磁矩反铁磁(LMAFM)相,(3)诱导HO到LMAFM相变所需的外部压力$P_{c}$较小。我们比较了$T(x)$,$T(P)$的相位行为在这里报告的URu $_2-x$ Os $_x$ Si $_2$系统与以前的报告增强HO在URu $_2$ Si $_2$与$P$调谐后,或类似的URu $_2-x$ Fe $_x$ Si $_2$与正$P_{ch}$($x$)调谐。值得注意的是,压力,Fe替代,和Os替代是唯一已知的扰动,增强HO相,并诱导一级转变的LMAFM相在URu $_2$ Si $_2$。我们提出了一个方案,其中的应用程序的压力或Ru的Fe和Os离子的等电子取代的结果中的U-5 $f$ -和过渡金属$d$ -电子状态,导致在顺磁相的电子不稳定性和并发的稳定性的HO(和LMAFM)在URU $_2$ Si $_2$的杂交增加。在紧束缚近似的计算包括确定的U-5 $f$电子和每个的等电子过渡金属$d$ -电子态的Fe,Ru和Os之间的杂交的强度。
Chemical- and hydrostatic-pressure effects on the Kitaev honeycomb material Na$_2$IrO$_3$
利用μ子自旋弛豫和核磁共振方法研究了量子自旋液体态的候选材料\tcr{polycrystalline} Na $_2$ IrO $_3$在化学压力和流体静压下的低温磁性. Li对Na的化学取代促进了非均匀磁有序,而流体静压(高达3.9GPa)导致有序温度$T_\mathrm{N}$的提高.在第一种情况下,不均匀的磁序表明广泛分布的$j=\,$ \textonehalf \ Ir $^{4+}$磁矩的短程或长程相关性,反映了局部无序。在施加压力点下$T_\mathrm{N}$的增加是由于层间压缩引起的三维相互作用的强度增加。
Effect of disorder on a pressure-induced $z=1$ magnetic quantum phase transition
利用μ子自旋转动和弛豫研究了量子自旋体系(C $_4$ H $_{12}$ N $_2$)Cu $_2$(Cl $_{1-x}$ Br $_{x}$)$_6$(PHCX)中在键无序存在下,在$z=1$量子临界点附近的压力诱导有序.对于纯系统(C $_4$ H $_{12}$ N $_2$)Cu $_2$ Cl $_6$,压力允许具有小无序水平($x\leq 7.5\%$)的PHCX被驱动通过将低压量子顺磁相与高压下的磁序分离的量子临界点。然而,压力诱导的有序状态是高度不均匀的无序浓度$x>1\%$。这种行为可能与临界无序浓度$7.5\%<x_{\rm c}<15\%$以上量子格里菲斯相的形成有关。溴取代提高了临界压力,抑制了临界温度和有序矩的大小。
La substitution studies on the heavy-fermion superconductor CeRh$_2$As$_2$
Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Institute for Solid State and Materials Physics, Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学固相与材料物理研究所);Dresden High Magnetic Field Laboratory (HLD-EMFL) and Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ctd.qmat, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿强磁场实验室(HLD-EMFL)和维尔茨堡-德累斯顿卓越集群ctd.qmat,亥姆霍兹-德累斯顿-罗斯多夫中心)
Anomalous Pressure Dependence of the Superconducting Transition Temperature in TlNi$_2$Se$_{2-x}$S$_x$
本文报道了用交流磁化率方法测量的TlNi $_2$ Se $_{2-x}$ S $_x$的超导转变温度$T_c$与压力的关系。TlNi $_{2}$ Se $_{2}$、TlNi $_{2}$ S $_{2}$和TlNi $_{2}$ SeS的压力-温度相图显示出两个意想不到的特征:(a)所有三种组分在中等压力下的超导态的突然崩溃和(b)TlNi $_{2}$ SeS的$T_c$的圆顶形压力依赖性。这些结果指出了非平凡的作用,S替代和其微妙的相互作用与施加的压力,以及新的超导性质的TlNi $_2$硒$_{2-x}$ S $_x$系统。