CeFe$_2$Al$_{10}$中通过$5d$电子掺杂实现的从Kondo半导体到金属性反铁磁体的转变

我们报道了对$5d$电子掺杂体系Ce(Fe$_{1-x}$Ir$_x$)$_2$Al$_{10}$ ($0 \leq x \leq 0.15$)的系统研究。随着$x$增大，正交晶系的$b$轴略有缩短，而$a$和$c$轴的变化使晶胞体积几乎保持不变。非弹性中子散射以及热学和输运测量表明，对于Kondo半导体CeFe$_2$Al$_{10}$，其低温能隙（被认为是强$c \mhyphen f$杂化的结果）被少量Ir替代Fe所抑制，并且体系在费米能级处态密度增加的情况下 adopting 了金属性基态。电荷或输运能隙（在$x=$~0.04时）比自旋能隙随Ir替代塌缩得更快。磁化率、热容和缪子自旋弛豫测量表明，对于$x = 0.15$，体系在奈尔温度$T_{\mathrm{N}}$ = 3.1(2)~K以下发生长程反铁磁有序。尽管Ce的三价态由Ce L$_3$边X射线吸收近边结构谱确认，但有序磁矩估计小于0.07(1)~$\mu_\mathrm{B}$/Ce。这表明，在Ce$T_2$Al$_{10}$ ($T$ = Ru和Os)中观测到的异常高有序温度中起重要作用的$c \mhyphen f$杂化能隙，对于此处Ce(Fe$_{1-x}$Ir$_x$)$_2$Al$_{10}$中出现的具有低$T_{\mathrm{N}}$的磁有序而言可能并非必要。