Gd$_2$Cu$_2$In中的大磁热效应与三维Ising临界行为

三元金属间化合物Gd$_2$Cu$_2$In以Mo$_2$Fe$_2$B型结构结晶，空间群为 $P4/mbm$，我们利用磁性和热容测量研究了铁磁转变（$T_C$ $\approx$ 94 K）附近的临界行为和磁热效应。在7 T场值下观察到的最大熵变（$\Delta S_m$）和绝热温度变化（$\Delta T_{ad}$）分别为13.8 J/kg.K和6.5 K。我们采用修正Arrott图（MAP）、Kouvel-Fisher（KF）程序来估算FM-PM相变附近的临界指数。由非线性拟合自洽地估算出临界指数 $\beta$ = 0.312(2)、 $\gamma$ = 1.080(5)。 $\beta$ 值接近三维（3D）Ising模型，而 $\gamma$ 和 $\delta$ 值接近平均场模型。估算的Gd$_2$Cu$_2$In临界指数表明该系统可能属于不同的普适类。所有三个临界指数均服从Widom标度，并将标度化磁等温线在 $T_C$ 上下按照单一标度方程坍缩为两个不同分支。比热测量显示在94 K附近有 $\lambda$ 型峰，确认了体磁有序。在 -0.025$<\epsilon<$0.025 之间用非线性函数 $C_{P} = B + C\epsilon + A^{\pm}|\epsilon|^{-\alpha}(1 + E^{\pm} |\epsilon|^{0.5})$ 拟合 $T_C$ 附近的数据，得出第四临界指数 $\alpha$ 值为0.11 (3)。该值指示了可能的3D-Ising行为，其中Gd$^{3+}$ 磁矩如文献报道沿长四方轴'c'单轴排列。