化学计量比重费米子体系 CeRh$_4$Al$_{15}$ 中的量子格里菲斯奇异性

我们通过对化学计量比 CeRh$_4$Al$_{15}$ 单晶化合物在基面和沿 $c$ 轴施加磁场 ($H$) 下的热容 [$C_{\text{P}}$($T$)]、电阻率 [$\rho$($T$)]、磁化率 [$\chi$($T$)] 和磁化强度 [$M$($H$)] 测量的温度依赖性，进行了详细研究。发现低温下 $C$/$T$ $\propto$ $\chi$ $\propto$ $T^{-1+\alpha}$ 的幂律行为、等温磁化强度 $M \sim H^{\alpha}$（指数 $\alpha$ = 0.45 - 0.55）以及 $T$ 线性电阻率 $\Delta \rho$ $\sim$ $T^\epsilon$（$\epsilon \sim$ 1）与非费米液体（NFL）区中量子格里菲斯奇异性的形成一致。我们进一步利用零场（ZF）和纵场（LF）缪子自旋弛豫（$\mu$SR）测量研究了 CeRh$_4$Al$_{15}$ 多晶样品的自旋动力学。ZF-$\mu$SR 测量未显示任何长程磁有序的迹象，直至 70~mK。电子弛豫率（$\lambda$）在 0.5~K 以下迅速增加，并在 70~mK 至 4~K 的整个测量温度范围内表现出热激活类特征 [$T$log($\lambda$) $\sim$ $T$]，表明 CeRh$_4$Al$_{15}$ 中存在低能自旋涨落。LF-$\mu$SR 测量显示出 $\mu$SR 不对称性的时间-场（$t/H^{\eta}$）标度，表明该化合物具有量子临界行为。此外，对多晶样品的非弹性中子散射研究揭示了在 19 和 33~meV 附近的两种晶体场激发。这些特征共同提供了 CeRh$_4$Al$_{15}$ 中由于靠近 $T$ $\rightarrow$ 0~K 量子临界点的格里菲斯相形成而导致 NFL 行为的强有力证据。