在部分几何阻挫重费米子金属中逼近量子临界性
强关联电子
2014-02-19 v4
摘要
量子相变引起了凝聚态物理和原子物理研究领域广大群体的兴趣。这些截然不同的材料类别的共同特征在于，低能标之间的竞争可以通过非热参数来调控，例如凝聚态系统中的压力、磁场或电场以及化学组分。在重费米子材料中，f 电子与传导电子之间的强交换作用 J 可通过 Kondo 效应导致 f 电子衍生出的（近乎）局域磁矩猝灭，或者当 J 变弱时，通过传导电子介导的 Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida 相互作用导致长程磁有序。此外，有观点认为磁有序可被量子涨落所抑制，而几何阻挫可增强这种量子涨落。在此，我们报道了在一个部分阻挫的反铁磁金属系统中观测到的量子相变。在反铁磁体 CePdAl 中，磁性 Ce 离子在 (001) 面内形成等边三角形网络，类似于 kagomé 晶格，其中三分之一的 Ce 磁矩不参与长程有序。当用 Ni 替换 14.4% 的 Pd 时，Néel 温度 T_N = 2.7 K 可被降至零。此时比热 C 表现出 C/T ~ - log T 的依赖关系。在 Hertz-Millis-Moriya 量子临界性模型中，这种行为可归因于由阻挫导致的三维磁有序解耦所产生的二维临界反铁磁涨落。阻挫磁矩的中间平面是二维自旋液体的可能候选者。因此，该系统中磁有序、几何阻挫与 Kondo 效应的同时存在可能开辟一条通往量子临界性的新途径。
引用
@article{arxiv.1301.6062,
title = {Approaching quantum criticality in a partially geometrically frustrated heavy-fermion metal},
author = {V. Fritsch and N. Bagrets and G. Goll and W. Kittler and M. J. Wolf and K. Grube and C. -L. Huang and H. v. Löhneysen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.6062},
year = {2014}
}
备注
6 pages, 5 figures