Ru 掺杂 UCoGe 的极化中子衍射与 X 射线磁圆二色性研究

我们报道了对 Ru 掺杂铁磁超导体 (FM SC) UCoGe 中铁磁性增强的微观研究。为此，制备了两种成分分别为 UCo$_{0.97}$Ru$_{0.03}$Ge 和 UCo$_{0.88}$Ru$_{0.12}$Ge 的单晶。利用极化中子衍射 (PND) 技术在低温磁场下对这两种单晶进行了研究，并对后者采用了软 X 射线磁圆二色性 (XMCD) 方法。研究发现，UCo$_{0.96}$Ru$_{0.03}$Ge 和 UCo$_{0.88}$Ru$_{0.12}$Ge 分别在居里温度 $T_C$ = 6 K 和 8.5 K 以下呈现铁磁有序，这显著高于 UCoGe 的 $T_C$ = 3 K。$T_C$ 的升高伴随着自发磁矩增强至 $m_s$ = 0.11 $\mu_B$/f.u. 和 $m_s$ = 0.21 $\mu_B$/f.u.。对 PND 结果的分析表明，铁磁性的增强主要归因于铀 5$f$ 磁矩轨道部分的增长。与已发表的母体 UCoGe 的 PND 研究结果相反，我们在两种掺杂化合物中发现了 U 和 Co 磁矩的平行取向。在考虑变化的 5$f$-配体杂化作为关键机制的情景下，讨论了磁特性随 Ru 浓度的演化。