Вышедшие номера
Электронная структура Yb, Ag и Cu в тяжелофермионной системе YbCu5-xAgx
Шабуров В.А.1, Совестнов А.Е.1, Смирнов Ю.П.1, Тюнис А.В.1, Голубков А.В.2
1Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Гатчина, Ленинградская область, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: asovest@mail.pnpi.spb.ru
Поступила в редакцию: 19 декабря 2000 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2001 г.

Методом смещений рентгеновских линий исследована электронная структура - заселенности состояний (4f - Yb, 5s - Ag и 4s - Cu) в системе с тяжелыми фермионами YbCu5-xAgx (0=< x=< 1, T=300 K; для Yb T=77, 300, 1000 K). Показано, что в кубической фазе (тип AuBe5) Yb находится в состоянии нецелочисленной валентности, величина которой не зависит от состава и равна mcub=2.91±0.01. В двухфазной области x<0.125 (смесь кубической (AuBe5) и гексагональной (CaCu5) фаз) m уменьшается с уменьшением x. Из экспериментальных величин m в кубической и смешанной фазах, а также концентраций кубической и гексагональной фаз в двухфазной области определена валентность Yb в гексагональной фазе mhex=2.71±0.04. При повышении температуры в области T=77-1000 K наблюдается линейное уменьшение m для образцов из области кубической фазы и линейное увеличение m для двухфазной области. При T=1000 K валентности Yb в кубической и смешанной фазах практически совпадают: mcub=2.83±0.02, mmix=2.78±0.02. Для кубической фазы обнаружено не зависящее от состава увеличение заселенности 5s-состояний Ag (по сравнению с металлом) (Delta n)5s(Ag)=0.69±0.07 el./at. и одновременное линейное увеличение Delta n4s(Cu) от ~ 0.1 el./at. для x=1 до ~ 0.3 el./at. для x=0.2. Различие в поведении эффектов Delta ns для Cu и Ag объяснено особенностью кристаллической структуры YbCu5-xAgx. Из анализа микро- и макроскопических свойств следует, что YbCu5-xAgx является системой с промежуточной валентностью (ПВ), и соответственно "утяжеление" электронов в ней связано с выходом 4f-электрона на уровень Ферми (делокализация). Эффект увеличения заселенности s-состояний партнеров Yb объяснен тем, что при переходе в состояние ПВ 4f-электрон Yb гибридизируется с s-электронами соседних атомов Ag и Cu, но не с электронами Yb. Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (проект N 99-02-16633). Один из авторов (А.В. Г.) проводил синтез исследованных образцов при финансовой поддержке РФФИ (проект N 99-02-18078).