PrRhSn3 中的铁磁团簇自旋玻璃行为

我们报道了新型三元金属间化合物 PrRhSn3 的合成、结构以及磁学和输运性质，该化合物结晶为 LaRuSn3 型立方结构（空间群 Pm-3n）。在低外加磁场下，直流磁化率在 6 K 以下表现出尖锐异常，并在 5.5 K 以下在零场冷却 (ZFC) 和场冷却 (FC) 磁化率中表现出不可逆行为。交流磁化率表现出频率依赖性异常，揭示了自旋玻璃行为，其冻结温度 T_f = 4.3 K。热剩磁的非常缓慢衰减（平均弛豫时间 tau = 2149 s）进一步支持了自旋玻璃行为的观测。然而，2 K 时等温磁化率在极低磁场下的微小跳跃以及 5.5 K 附近比热中的微弱异常揭示了铁磁团簇的存在。交流磁化率中转变温度 T_f 的频率依赖性遵循 Vogel-Fulcher 定律，nu = nu_0exp[-E_a/k_B(T_f-T_0)]，激活能 E_a/k_B = 19.1 K。这与参数 delta T_f = Delta T_f/T_f Delta(log nu) = 0.086 的中间值一起，为 PrRhSn3 中团簇玻璃态的形成提供了证据。比热的磁贡献揭示了一个以 10 K 为中心的宽 Schottky 型异常，基于晶体电场模型的分析表明其为单重态基态。此外，在 T_f 以下，比热的磁部分表现出 T^{3/2} 的温度依赖性。晶体电场的强烈影响和 T^{3/2} 的温度依赖性也见于电阻率中，后者揭示了金属特性和高磁阻。我们还获得了令人惊讶的大 Sommerfeld-Wilson 比值 R_W ~ 247。