作为绝热去磁制冷金属制冷剂的超重费米子材料
强关联电子
2016-09-14 v1
摘要
低温制冷在凝聚态物理基础研究中至关重要，因为对超导、超流与量子临界性等迷人量子现象的研究常常需要冷却至极低温。目前，使用 He 气体的低温制冷机被广泛用于 1 开尔文以下的冷却。然而，由于当前全球短缺，该气体的使用正变得愈发困难。因此，考虑替代制冷方法十分重要。在此，我们展示了一类新型制冷剂——超重电子金属 YbCoZn，可用于绝热去磁制冷，且无需 He 气体。其诸多优势包括相较传统绝缘制冷剂具有好得多的金属热导率。我们还证明，通过部分 Sc 替代（0.19）可在 YbScCoZn 中优化制冷性能。该替代诱导化学压，将材料驱动至零场量子临界点附近。这导致在低场低温下磁热效应的额外增强，使最终温度远低于 100 mK。此类性能此前仅见于绝缘体。近一个世纪以来，利用局域磁矩的相同原理一直应用于绝热去磁制冷。本研究为利用巡游磁矩实现无制冷剂制冷开辟了新可能。
引用
@article{arxiv.1607.06698,
title = {Super-heavy fermion material as metallic refrigerant for adiabatic demagnetization cooling},
author = {Y. Tokiwa and B. Piening and H. S. Jeevan and S. L. Bud'ko and P. C. Canfield and P. Gegenwart},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.06698},
year = {2016}
}