При изучении природы основного состояния концентрированных Кондо-систем соединение CeCoAl₄ вызывает интерес в связи с возможностью наблюдения эффектов конкуренции кондовского и магнитного взаимодействий в почти двумерной подрешетке ионов Ce. В соединении CeCoAl₄ (орторомбическая структура типа LaCoAl₄, пространственная группа Pmma [1]) подрешетка Ce представляет собой квадратные двумерные сетки, хорошо экранированные друг от друга элементами Co и Al (кратчайшее расстояние между ионами Ce в сетке ~ 4 Angstrem, расстояние между сетками ~ 7 Angstrem). Согласно данным [2-4], Ce в CeCoAl₄ находится в трехвалентном состоянии, обладает эффективным локализованным магнитным моментом (ЛММ) mu_eff=2.5mu _B и вносит существенный вклад в магнитную составляющую электросопротивления. Особенности поведения температурной зависимости электросопротивления в области магнитного упорядочения при T=13 K позволили утверждать [2], что в CeCoAl₄ наблюдается частичная диэлектризация спектра, индуцированная несоразмерным антиферромагнитным порядком в подрешетке Ce. При этом проявления чисто кондовских эффектов не обнаружено. Однако проведенные ранее измерения термоэдс CeCoAl₄ [3] указывают на наличие характерных положительных кондовских вкладов. С целью выяснения природы основного состояния подрешетки Ce в настоящей работе приведены результаты измерений удельного электросопротивления rho, магнитосопротивления Deltarho(B)/rho(0) и магнитной восприимчивости chi поликристаллических образцов соединения CeCoAl₄ и его аналога с La. Подготовка образцов и методика измерений аналогичны описанным в [5]. [!b] Температурные зависимости удельного электросопротивления rho CeCoAl₄ ( 1) и LaCoAl₄ ( 2). На вставке приведена магнитная составляющая удельного электросопротивления rho_m CeCoAl₄. На рис. 1 приведены результаты измерений температурных зависимостей rho(T) CeCoAl₄ и его аналога с La. Общий характер поведения и максимум в области T_N (T_rhomax=12 K) хорошо соврадают с приведенными в [2], за исключением абсолютных значений rho. Остаточное сопротивление в нашем случае меньше примерно на 80 muOmega·cm для CeCoAl₄ и на 50 muOmega·cm для LaCoAl₄. Общее поведение rho(T) для LaCoAl₄ качественно соответствует закону Блоха-Грюнайзена. В случае CeCoAl₄ в парамагнитной области температур (T>15 K) на зависимости rho(T) наблюдается положительная кривизна. Магнитная составляющая электросопротивления rho_m, найденная вычитанием rho аналога LaCoAl₄, обнаруживает дополнительно высокотемпературный максимум при T~= 100 K и линейную область спада rho_m при T>100 K в логарифмической шкале температур (вставка на рис. 1). Это обстоятельство отчетливо указывает на наличие характерного кондовского рассеяния носителей заряда на расщепленных в кристаллическом поле 4f-подуровнях Ce [6]. Несколько необычным является резкий спад rho_m в области T<100 K, что указывает на отсутствие заметного кондовского рассеяния носителей заряда на основном дублете магнитного иона Ce³⁺. Такое поведение rho_m коррелирует с уменьшением положительных значений термоэдс S при T<100 K с последующей инверсией знака при T~= 15 K [3]. Измерения магнитной восприимчивости chi в интервале температур 4.2-300 K для LaCoAl₄ показывают слабую температурную зависимость, соответствующую паулиевскому парамагнетику с chi=chi₀+AT (chi₀=3.4· 10^-7 cm³·g^-1, A=-2.2· 10^-10 cm³·g^-1K^-1) при T>100 K, содержащему парамагнитную примесь ~ 0.2 at.% в расчете на магнитный момент свободного иона Ce³⁺ (mu_eff=2.54mu _B). [!t] [width=]454-2.eps Температурная зависимость магнитной восприимчивости chi CeCoAl₄. На вставке приведена низкотемпературная часть chi. [!t] [scale=1.1]454-3.eps Зависимости поперечного магнитосопротивления Deltarho(B)/rho(0) от магнитного поля при T=4.2 K. Для CeCoAl₄ зависимость chi(T) соответствует закону Кюри-Вейсса в области температур T>50 K с ЛММ mu_eff=2.49mu _B и парамагнитной температурой Кюри Theta_P=-16 K (рис. 2). В области температур 15<T<50 K можно выделить линейный участок chi^-1(T) с mu_eff~= 2.2mu _B и Theta_P=-4 K, который следует связывать с проявлением основного дублета 4f-уровня Ce. При T~= 12 K наблюдается антиферромагнитный переход с выходом chi на насыщение при T<10 K. Максимумы chi(T) и rho(T) в области магнитного перехода хорошо совпадают. При этом заметного роста rho в области подавления спинового беспорядка (T<T_N) не наблюдается, что позволяет считать утверждение о диэлектризации энергетического спектра в CeCoAl₄ [2] не вполне обоснованным. Результаты измерений поперечного магнитосопротивления Deltarho(B)/rho(0) в полях до 8 T при температуре 4.2 K приведены на рис. 3. Отрицательный знак и квадратичная зависимость магнитосопротивления в полях B>1.5 T являются отличительной чертой кондовских решеток с некогерентным режимом спиновых флуктуаций [7]. Аномально резкий спад манитосопротивления в полях B<0.3 T можно связывать, по-видимому, с особенностями намагничивания образца при T<T_N. Таким образом, из приведенных исследований можно заключить, что CeCoAl₄ следует рассматривать как магнитную Кондо-решетку с заметно подавленным кондовским взаимодействием основного дублета 4f-уровня с электронами проводимости. В рамках модели "Кондо-боковых полос" [8] это указывает на формирование основного дублета преимущественно из квантовых состояний, не допускающих образования резонансного пика плотности состояний при T-> 0 точно на уровне Ферми.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.