Ce 晶格化合物量子临界行为的热力学分析

对 Ce 化合物的低温磁相图进行了系统分析，以识别这些系统达到量子临界区域所需满足的热力学条件，并 alternatively 识别其他类型的低温行为。基于比热 ($C_m$) 和熵 ($S_m$) 结果，识别出三种不同类型的相图：i) 涉及有序相的熵 ($S_{MO}$) 随有序温度 ($T_{MO}$) 成比例减小；ii) 显示自由度从有序相转移到非磁分量，其 $C_m(T_{MO})$ 跃变 ($\Delta C_m$) 在有限温度下消失；iii) 由于 $\Delta C_m$ 不随 $T_{MO}$ 减小而在低温下产生熵积累，从而在有限温度下终止于临界点。只有属于第一种情况的系统，即当 $T_{MO}\to 0$ 时 $S_{MO}\to 0$，才能被视为量子临界行为的候选者。它们的磁相边界在 $T\approx 2.5$\,K 以下偏离经典的负曲率，表明向下外推至 T=0 经常会产生误导。针对 Ce-配体合金系统识别并分析了不同的特征浓度。特别地，识别出一个预临界区域，其中磁跃迁的性质发生显著变化，其 $\partial C_m/\partial T$ 不连续性受到磁场的强烈影响，并在 $T\to 0$ 时显示出增加的剩余熵。讨论了源自 $T\to 0$ 时第三定律的物理约束，并从实验结果中予以确认。