单重态基态系统 PrIrSi3 的研究
强关联电子
2014-07-22 v1 材料科学
摘要
我们报告了对三元金属间化合物 PrIrSi3 物理性质的综合研究，采用了直流磁化率 chi(T)、等温磁化强度 M(H)、热剩磁 M(t)、交流磁化率 chi_ac(T)、比热 C_p(T)、电阻率 rho(T)、μ子自旋弛豫 (muSR) 和非弹性中子散射 (INS) 测量。在低外加场下测量的 chi(T) 中，T_tr = 12.2 K 处的尖锐异常标志着一个磁相变，这在 C_p(T) 数据中也反映为 12 K 处的微弱异常。12.2 K 以下零场冷却和场冷却 chi(T) 数据之间的不可逆性以及 M(t) 非常大的弛豫时间表明存在铁磁关联。比热的磁性部分在 40 K 附近显示出一个宽的肖特基型异常，这是由晶体电场 (CEF) 效应引起的。12 K 以下极小的磁熵值表明存在 CEF 分裂的单重态基态，这一点得到了我们 INS 数据分析的证实。INS 谱显示了两个显著的 8.5 meV 和 18.5 meV 的非弹性激发，这可以通过 CEF 模型很好地解释。发现基态单重态与第一激发双重态之间的 CEF 分裂能为 92 K。我们的 muSR 数据揭示了 30 K 以下可能存在磁有序，这远高于比热和磁化率测量发现的结果。这可能是由于在长程磁有序之上存在短程关联，或者是由于μ子诱导的电子变化所致。在具有如此大分裂能（92 K）的单重态基态系统 PrIrSi3 中出现诱导矩磁性是相当令人惊讶的。
引用
@article{arxiv.1407.5205,
title = {Investigations of the singlet ground state system: PrIrSi3},
author = {V. K. Anand and D. T. Adroja and A. Bhattacharyya and A. D. Hillier and J. W. Taylor and A. M. Strydom},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.5205},
year = {2014}
}
备注
13 pages, 18 figures, 2 tables