软共振 X 射线衍射观测到的 HoB$_2$C$_2$ 中的高阶 Ho 多极子

利用 Ho M$_{4,5}$ 边的软共振 X 射线布拉格衍射（SRXD）研究了 HoB$_2$C$_2$ 在磁有序与轨道有序共存相中的 Ho $4f$ 多极子。对两个不同方位角下 $\sigma$ 和 $\pi$ 入射 X 射线的能量依赖性的完整描述，以及选定能量下 $I_\sigma/I_\pi$ 随方位角变化的比率，使得能够确定从 1 阶（偶极子）到 6 阶（六十四极子）的高阶多极矩。估算了 Ho 4f 多极矩，表明以十六极子（4 阶）有序为主导，偶极子或八极子磁项的影响几乎可以忽略。分析结合了 3d 核心壳层与 4f 价壳层之间的原子内磁相互作用和四极相互作用，以及散射贡献中随时间反演表现不同的干涉效应。SRXD、中子衍射和非共振 X 射线衍射的比较表明，磁有序参数和四极有序参数是截然不同的。磁有序的 $(0 0 1/2)$ 分量在轨道有序温度 T$_Q$ 以下表现出布里渊型增加，而四极有序增加得更为急剧。我们得出结论，四极相互作用很强，但四极有序仅在磁有序导致准双重态基态时才会发生，这导致轨道在 T$_Q$ 处被锁定。