金属间化合物Ce(Ni<,1-x>Cu<,x>)<,2>Al<,3>的制备和特性研究

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稀土金属元素Ce具有1个4/电子,当它形成金属间化合物时,其4f电子受到传导电子的作用(称为c-f杂化)的同时,4f电子间又存在着磁性作用(RKKY相互作用)。前者趋于减小4f电子的磁矩,而后者则有利于磁矩的稳定。这两种相互作用竞争的结果,使得Ce原子可以处于不同的基态。 外部压力作用可以使原胞体积减小,从而增强c-f杂化的强度,使Ce原子的基态发生变化。通过元素替代,也可以使原胞体积减小(化学压力效应),从而调控c-f杂化的强度,在量子临界点附近出现非费米子行为。研究物理/化学压力下量子临界点附近的物性是凝聚态物理中有意义的课题之一。 CeNi2Al3中Ni位Cu的替代将产生两方面的效应:一是单胞体积的增加,4f导带杂化的减弱;二是Cu原子提供了大量的传导电子,将会导致费米能级处态密度的变化. 我们以Cu部分替代Ni,成功制备了金属间化合物Ce(Ni1-xCux)2Al3(x=0.0,0.1,0.2,0.3,0.4),利用粉末X射线衍射法(XRD)对样品进行了表征。所有样品中均观测到很大的热电势。随着x的增加,热电势S(T)曲线中的较大峰值(>50μV/K)以及电阻率ρ(T)曲线中的较宽拱峰均向低温区转移。测量结果表明,由于Cu替代Ni使得单胞体积和3d传导电子数目增加,4f电子与传导电子之间的杂化减弱。近藤温度TK随着x的增加而降低,体系趋于形成重电子系统。
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