CeIr2B2 中的铁磁有序：输运、磁化、比热与 NMR 研究
摘要
我们利用粉末 X 射线衍射 (XRD)、磁化率 chi(T)、等温磁化 M(H)、比热 C(T)、电阻率 rho(T,H) 和热电势 S(T) 测量，对铁磁系统 CeIr2B2 进行了完整表征。此外，还进行了 11B NMR 研究以在微观尺度上探测磁性。chi(T)、C(T) 和 rho(T) 数据证实了体材料铁磁有序，其居里温度 Tc = 5.1 K。CeIr2B2 中的 Ce 离子处于稳定的三价态。我们低至 0.4 K 的低温 C(T) 数据得出 Sommerfeld 系数 gamma = 73(4) mJ/molK2，远小于此前从低至 2.5 K 的比热测量中推导出的 gamma = 180 mJ/molK2。对于 LaIr2B2，gamma = 6(1) mJ/molK2，这意味着费米能级处的态密度 D(EF) = 2.54 states/(eV f.u.)（针对两个自旋方向）。由于 CeIr2B2 中的 4f 关联，准粒子态密度乃至准粒子质量的重整化因子为 12。根据 CeIr2B2 在 Tc 处的比热跃变估算出近藤温度 TK ~ 4 K。C(T) 和 rho(T) 数据在磁有序态下均表现出能隙磁振子行为，能隙 Eg ~ 3.5 K。电阻率 rho 随磁场 H 的变化数据显示出巨大的负磁阻 (MR)，且在 T = 5 K 时最大。在 5 K 时，负 MR 持续增加直至 10 T，而在 2 K 时，在 H = 3.5 T 附近观察到回升。另一方面，热电势数据具有较小的绝对值 (S ~ 7 {\mu}V/K)，表明近藤相互作用较弱。S(T) 在约 30 K 处的肩峰以及随后在 ~ 10 K 处的极小值归因于晶体电场 (CEF) 效应和磁有序的开始。11B NMR 谱线展宽为低于 40 K 时的铁磁关联提供了有力证据。
引用
@article{arxiv.1207.5061,
title = {Ferromagnetic Ordering in CeIr2B2: Transport, magnetization, specific heat and NMR studies},
author = {A. Prasad and V. K. Anand and U. B. Paramanik and Z. Hossain and R. Sarkar and N. Oeschler and M. Baenitz and C. Geibel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1207.5061},
year = {2012}
}
备注
10 pages, 11 figures