准方钴矿结构PrCo$_2$Ga$_8$化合物的电子与磁性质

PrCo$_2$Ga$_8$是一种正交准方钴矿型化合物，结晶于CaCo$_2$Al$_8$结构类型，空间群为$Pbam$（No. 55）。Pr$^{3+}$离子具有$C_s$点对称性，预测其晶体电场（CEF）能级在$J$ = 4时分裂为9个单态。然而，本文报道在电阻率和比热结果中观测到$T_m$ = 1.28~K处的相变。电阻率由于在$T_m$以下超区隙的形成而出现上翘。该转变可由磁场调控，并随外加磁场被抑制到更低温度。电子比热$C_{p}(T)/T$在$T_m$以下增大，并在0.4~K达到7.37 J/(mol K$^2$)的值。由$C_\mathrm{4f}(T)/T$的低温分析提取的索末菲系数$\gamma$为637 mJ/(mol K$^2$)，表明准粒子可能存在质量增强。计算得到的熵值在$T_m$附近恢复为3.05 J/(mol K)，几乎达到Rln2的53%，其中R为普适气体常数。磁化率结果在100 K以上的数据服从居里-外斯定律，估计有效磁矩$\mu_\mathrm{eff}$ = 3.37 $\mu_B$/Pr，外斯温度$\theta_p$ = $-$124 K。