利用中子散射研究具有多极序的重费米子系统中的磁动力学

尽管对重费米子化合物已研究半个多世纪，对各种可能磁有序现象的完整理解仍远未完备。一些重费米子材料表现出所谓的隐藏序相，其对传统衍射技术不可见。在特定晶体场环境中 $f$ 电子的多极矩在这些相的形成中起决定性作用。此类隐藏序相已在多种含 $4f$ 与 $5f$ 元素的化合物中观测到，如 URu$_2$Si$_2$、NpO$_2$、YbRu$_2$Ge$_2$ 与 CeB$_6$。多极序与更常规的磁序参量（如铁磁或反铁磁）的竞争或共存，在这些化合物中产生了复杂的磁场—温度相图，为实验与理论研究提供了丰富平台。本文中，我通过中子散射考察纯的及 La 掺杂的 $f$ 电子系统 CeB$_6$，以及 Ce$_{3}$Pd$_{20}$Si$_{6}$。在高达 14.5 T 的磁场中研究了 CeB$_6$ 中区中心激子模的磁场依赖性，并与现有理论比较。关于唯象温度依赖关系 $\Gamma=k_{\text B}T_{\text K}+A \sqrt{T}$（其中 $T_{\text K}$ 为 Kondo 温度）在两种极限情形（Kondo 晶格与 Kondo 杂质）适用性的一个长期问题，已在一组用镧稀释的样品上得到研究。在 Ce$_{3}$Pd$_{20}$Si$_{6}$ 中，揭示了 AFQ 相的序参量，并研究了其在高达 9 T 磁场中的场依赖性。