Kondo 晶格 CeCuSi 的易面铁磁有序与晶体场基态

我们报道了利用金属助熔剂法成功生长 CeCuSi 单晶，并通过结构、磁性、电输运、光学和热容测量表征了其物理性质。CeCuSi 结晶为六方棒状，单晶 X 射线衍射证实其为 ZrBeSi 型结构（空间群 $P6_{3}/mmc$）。CeCuSi 在 $T_\textrm{C}=15.5$ K 以下发生铁磁有序，易磁化方向位于基面内。Ce$^{3+}$ 离子位于点群为 $D_{3d}$ 的三角晶格中。我们对各异性磁化率、热容中的 Schottky 异常以及 Raman 活性激发进行了详细的晶体电场（CEF）分析。结果表明，基态双态的磁矩主要位于基面内，且两个方向上均存在铁磁相互作用。$T_\textrm{C}$ 以下电阻率和热容的指数行为也可以用铁磁磁振子模型很好地解释。我们发现 CeCuSi 不表现出许多铁磁 Kondo 晶格（FM-KL）化合物中观察到的 CEF 硬轴有序。我们的 CEF 分析表明，沿两个轴的交换相互作用均为铁磁性的，这可能解释了硬轴有序的缺失。