hrvatski

Istraživanje stanja teških fermiona u Ce3Pd20Si6 nuklearnom kvadrupolnom rezonancijom 105Pd

Konkurentne interakcije u materijalima pri niskim temperaturama rezultiraju pojavom brojnih faza - spinskih, nabojnih, orbitalnih ureženja. Kada je faznom prijelazu moguce pristupiti i pri nultoj temperaturi ugažđajuci tlak, magnetsko polje ili pak nešto trece, njemu je pridružena kvantna kriticna tocka (KKT)[1]. Fluktuacije u blizini kriticne tocke tada su u potpunosti kvantne prirode što u kombinaciji s išcezavajucom Fermijevom temperaturom rezultira pojavom kvantno kriticne materije i univerzalnog opisa ovakvih prijelaza. Sustavi teških fermiona su obecavajuci materijali u istraživanju ovakvih prijelaza. Njihovo osnovno obilježje je rešetka lokaliziranih magnetskih f-momenata okruženih vodljivim elektronima, pri cemu je zanimljiva zika uvjetovana konkurentnom Kondovom i RKKY interakcijom. Prolaz kroz KTT tipicno rezultira divergencijom efektivne mase nosioca naboja, promjenom Fermijeve plohe (FP) te uspostavljanjem magnetskog ureženja. Dosad se smatralo kako je nagla promjena FP uzrokovana snažnim kvantnim uktuacijama moguca samo u niskodimenzionalnim sustavima, te je otkrice istog fenomena u kubicnomsustavu i njegovo razumijevanje od iznimne važnosti. Ce3Pd20Si6 (CPS) jemetal kubicnog kristalnog ureženja s dva neekvivalentna atoma cerija na kristalografskim pozicijama (4a) i (8c), u kojem snažne kvantne uktuacije uzrokuju izrazito veliku efektivnu masu vodljivih elektrona. Radi dvije pozicije cerija dolazi do neobicnog nadmetanja u formiranju osnovnog stanja te sustav prelazi najprije u antiferokvadrupolarni (TQ = 470 mK) pa antiferomagnetski (TN = 300 mK) red bez primijenjenog magnetskog polja. Dosadašnja su istraživanja [2, 3] odredila da je od dva cerija Ce(8c) magnetski aktivna pozicija. Primjenom magnetskog polja 1 T potiskuje se AF red i nastupa KTT s naglom promjenom Fermijeve plohe. Ponašanje osnovnog stanja CPSa u nultom magnetskom polju istraživano je nuklearnom kvadrupolnom rezonancijom 105Pd jezgri do 50 mK, te u polju od 6 T nuklearnom magnetskom rezonancijom 29Si jezgara. Usporedba s rezultatima DFT proracuna pokazuje izrazito dobro slaganje. Dobiveni rezultati ukazuju da se magnetsko urežđenje vjerojatno uspostavlja izmežu lokaliziranih momenata Ce(4a) pozicija, koje pokazuju i jake elektronske korelacije. [1] J. Custers, et al. Nat. Mat. 11, 181 (2012). [2] P. P. Deen et al. Phys. Rev. B 81, 064427 (2010). [3] P. Y. Portnichenko et al., Phys. Rev. B 94, 094412 (2015).

kritična točka, teški fermion, magnetsko polje

nije evidentirano