CeGe 单晶的各向异性磁性质与超能隙形成

采用 Czochralski 方法生长了 CeGe 及其非磁性类似物 LaGe 的单晶。CeGe 化合物结晶为正交 FeB 型晶体结构，空间群为 \textit{Pnma} (#62)。通过在定向良好的单晶上测量磁化率、电阻率和热容，研究了其各向异性磁性质。发现 CeGe 在 10.5 K 处反铁磁有序。输运和磁性研究均揭示了反映正交晶体结构的大各向异性。在 2 K 下测量的磁化强度显示，沿 [010] 方向在 4.8 和 6.4 T 处存在变磁转变，沿 [100] 方向在 10.7 T 的临界场处存在变磁转变，而沿 [001] 方向的磁化强度在高达 16 T 的磁场中线性增加，无任何异常。从磁化率和磁化强度测量中发现，[010] 方向是易磁化轴。沿三个晶向的电阻率在 $T_{\rm N}$ 处均出现上翘，表明该化合物在 $T_{\rm N}$ 以下形成了超能隙。我们对磁化率和热容数据进行了晶场（CEF）分析，发现基态为二重态，并估算出从基态到第一和第二激发二重态的分裂能分别为 39 K 和 111 K。