在重费米子系统CeNi $_{9-x}$ Cu $_x$ Ge $_4$中用铜取代镍改变了Ce $^{3+}$ -离子的局域晶场环境。这导致了$x\approx0.4$附近的量子相变,这不仅是由Kondo效应和RKKY相互作用之间的竞争驱动的,而且是由有效的四倍到两倍简并晶体场基态的减少驱动的。为了研究CeNi $_8$ CuGe $_4$中变化的晶场对其近藤性质的影响,进行了非弹性中子散射(INS)实验。在4K下的能量损失谱中观察到两个定义明确的晶场跃迁。晶体场水平计划确定的中子能谱进行了比较,从比热测量结果。
英文摘要:
Substitution of nickel by copper in the heavy fermion system CeNi$_{9-x}$Cu$_x$Ge$_4$ alters the local crystal field environment of the Ce$^{3+}$-ions. This leads to a quantum phase transition near $x\approx0.4$, which is not only driven by the competition between Kondo effect and RKKY interaction, but also by a reduction of an effectively fourfold to a twofold degenerate crystal field ground state. To study the consequences of a changing crystal field in CeNi$_8$CuGe$_4$ on its Kondo properties, inelastic neutron scattering (INS) experiments were performed. Two well-defined crystal field transitions were observed in the energy-loss spectra at 4 K. The crystal field level scheme determined by neutron spectroscopy is compared with results from specific heat measurements.
Far-Infrared Spectroscopy in Spin-Peierls Compound CuGeO_3 under High Magnetic Fields
对无机自旋Peierls化合物CuGeO_3进行了偏振远红外光谱测量和远红外磁光研究。在二聚相(D相)中在98 cm $^{-1}$处发现的吸收线被分配给B $_{3u}$对称性的折叠声子模式。折叠模分裂成两个组件中的无公度相(IC相)已被首次观察到。仅在${\bf E}\parallel b$轴极化方向上观察到一个新的宽吸收峰,其中心位于63 cm $^{-1}$处,这是由单重态基态到连续态的磁激发引起的.
Evolution of single-ion crystal field and Kondo features in Ce$_{0.5}$La$_{0.5}$Ni$_{9-x}$Cu$_x$Ge$_4$
从重费米子化合物CeNi $_9$ Ge $_4$开始,用铜取代镍导致RKKY相互作用在与近藤和晶场相互作用的竞争中占主导地位。因此,这导致了CeNi $_{9-x}$ Cu $_x$ Ge $_4$对于$x>0.4$的反铁磁相变,然而,直到Cu浓度为$x=1$时,该反铁磁相变没有完全完成。为了研究单离子效应屏蔽$4f$矩对AFM有序性的影响,我们通过测量磁化率$χ$和比热$C$分析了自旋稀释取代系列La $_{0.5}$ Ce $_{0.5}$ Ni $_{9-x}$ Cu $_x$ Ge $_4$.对于小铜量$x\leq 0.4$的数据显示单离子缩放方面的铈浓度,而较大的铜浓度的AFM过渡(遇到的CeNi $_{9-x}$铜$_x$锗$_4$系列)被发现是完全压抑。熵的计算表明,近藤效应仍然屏蔽了CeNi $_8$ CuGe $_4$中Ce $^{3+}$ -离子的4个$f$ -矩。
Single-ion Kondo behavior of a novel Kondo lattice, CeNi9Si4
CeNi 9 Si 4是一种不寻常的近藤晶格,具有较大的Ce-Ce间距,其低温电阻率和热容的Kadowaki-Woods关系被打破。本文报道了固溶体Ce(1-x)La(x)Ni_9Si_4的磁化率、热容和电阻率的测量结果,以了解该化合物的近藤行为。结果证实,在该化合物中观察到的Ce的性质是单离子性质。
High-resolution Ce 3d-edge resonant photoemission study of CeNi_2
对类α化合物CeNi_2进行了Ce 3d → 4f阈值的共振光电子能谱(RPES)研究,获得了体敏4f谱权,具有极高的能量分辨率(半峰全宽<0.2eV)。共振谱在费米能级附近有一个清晰的分辨极限峰,这可以归因于近藤共振的尾部。然而,与Ce 3d -> 4f RPES阈值处的RPES光谱相反,对应于f_{7/2}峰的0.3 eV结合能周围的自旋-轨道边带被洗掉。这被解释为由于不同的表面灵敏度,和体敏感的Ce 3d -> 4f RPES光谱被发现是与其他电子光谱和低能量性质的α类Ce过渡金属化合物的一致,从而解决了Ce化合物的光电发射解释的争议。整个价带的4f光谱权重也可以用单杂质Anderson模型的Gunnarsson-Schoenhammer计算相当好地拟合,尽管详细的特征显示出对杂化带形状和(可能)Ce 5d发射的一些依赖性。
Mesoscopic Magnetic States in Metallic Alloys with Strong Electronic Correlations: A Percolative Scenario for CeNi$_{1-x}$Cu$_{x}$
我们提出的证据存在的强相关合金系统CeNi $_{1-x}$ Cu $_{x}$(0.7 $\le$ x $\le$ 0.2)的小角中子散射实验的基础上,以及在非常低的温度(100 mK)磁化测量的阶梯状磁滞循环的发生约20欧姆的磁性团簇。一个不寻常的功能是观察到的远程铁磁秩序低于集群玻璃化转变没有任何迹象表明在居里温度急剧转变。这些观测结果强烈支持一个唯象模型,其中一个双折射过程连接在高温下观察到的团簇玻璃态与在非常低的温度下通过中子衍射实验观察到的长程铁磁顺序。该模型可以解释所有令人困惑的宏观和微观数据先前在这个系统中获得的,提供了一个新的视角与其他合金化合物的磁性基态与小磁矩或弱铁磁性与内在的无序效应。
Simultaneously optimizing the interdependent thermoelectric parameters in Ce(Ni$_{1-x}$Cu$_x$)$_2$Al$_3$
在近藤晶格体系CeNi $_2$ Al $_3$中用Cu取代Ni,同时优化了三个相互依赖的热电参数:热电功率、电导率和热导率,其中Cu的额外电子引起的导带电子变化是至关重要的.所获得的热电优值$zT$在100 K左右为0.125,与近藤化合物已知的最佳值相当。在Ce(Ni $_{1-x}$ Cu $_x$)$_2$ Al $_3$中实现了理想的热电优化,表明适当的近藤化合物的电子调谐是一种很有前途的低温应用高效热电材料。
Different metamagnetism between paramagnetic Ce and Yb isomorphs
为了解决重费米子系统中的变磁现象之谜,我们比较了顺磁同质结构Ce和Yb系统,CeNi $_2$ Ge $_2$和YbNi $_2$ Ge $_2$,它们都位于磁不稳定性附近。最有趣的结果是在脉冲磁场中的磁化测量发现了两个系统中的变磁性转变。这是Ce和Yb类质同象顺磁系统的变磁性的首次观测。类似于其他的变磁体,两种化合物的变磁性转变场都很好地由温度$T_χ^{\rm max}$来缩放,在该温度下磁化率显示出最大值。此外,CeNi $_2$ Ge $_2$的非线性磁化率$χ_3$的峰值出现在$T_χ^{\rm max}/2$附近,与其它重费米子超磁体一样。相反,YbNi $_2$ Ge $_2$在$T_χ^{\rm max}$处仅显示$χ_3$的符号变化,如在位于铁磁临界点附近的巡游变磁体中所观察到的。CeNi $_2$ Ge $_2$的变磁性对应于典型的近藤晶格系统,而YbNi $_2$ Ge $_2$的变磁性类似于近铁磁巡游系统。本文还讨论了YbNi $_2$ Ge $_2$变磁行为的其它可能性。