价态涨落 $\alpha$-YbAlB$_4$ 中各向异性重费米液体形成

$\alpha$-YbAlB$_4$ 是 $\beta$-YbAlB$_4$ 的局部同构多晶型物，后者是首个在 $T_{\rm c}$ 以上表现出显著非费米液体行为的 Yb 基重费米子超导体。有趣的是，$\alpha$-YbAlB$_4$ 和 $\beta$-YbAlB$_4$ 都具有强中间价态。我们对单晶比热、磁化和电阻的研究证实了 $\alpha$-YbAlB$_4$ 具有 Fermi 液体基态，这与在 $\beta$-YbAlB$_4$ 中观察到的量子临界性形成对比。两个系统都表现出 Kondo 晶格行为，其特征温度标度 $T^* \sim$ 8 K，此外还有约 200 K 的价态涨落标度。在 $T^*$ 以下，$\alpha$-YbAlB$_4$ 呈现重 Fermi 液体态，其电子比热系数 $\gamma\sim$ 130 mJ/mol K$^2$，且 Wilson 比大于 7，这表明 Yb 磁矩之间存在铁磁关联。电阻率中的大各向异性表明，4$f$ 电子与传导电子间的杂化在 $ab$ 平面内远强于沿 c 轴方向。强各向异性杂化以及大 Wilson 比是理解混合价化合物中反常 Kondo 晶格行为与重费米子形成的关键。