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重费米子化合物R_2T_(12)As_7（R=Ce，Yb；T=Ni，Pd，Co）的制备与物性研究

作　者: 杨琳
导　师: 袁辉球
学　校: 浙江大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 重费米子系统 量子相变 非费米液体行为 自旋涨落 价态涨落
分类号: O469
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


量子临界现象描述的是在绝对零度的情况下,经历二级相变的物质的集体量子涨落。在重费米子体系中,由于系统的能量尺度都比较小,压力,磁场或掺杂等手段都可以连续地将磁性相变抑制到OK,是研究重费米子相变的理想体系。在量子临界点附近,表现出许多奇异的物理性质,如超导,非费米液体行为等。怎样来理解这些量子临界行为并建立相应的量子相变理论是当前凝聚态物理研究的一个重要问题。本论文共分五章,其主要内容如下：第一章我们综述了近年来有关重费米子化合物的实验研究进展。第二章综述了近年来有关量子相变的理论。第三章中等关联重费米子Yb2Ni12P7的行为研究。我们采用助熔剂方法生长出Yb2Ni12P7单晶样品,并对其结构,磁性,比热及输运性质进行了测量。结果发现,该化合物是一个中等关联的重费米子体系,其基态表现出费米液体行为。第四章重费米子铁磁化合物Ce2Co12As7的输运性质,磁性和热性质。我们采用自助熔剂方法生长出Ce2Co12As7单晶样品,并对其组分,磁性,比热及输运性质进行了测量。结果发现,该样品在18K附近发生了铁磁相变,且样品表现出强烈的各向异性。第五章关联电子磁性系统Ce2Ni12As7-YPY和Ce2Ni12-xPdxAs7的量子临界现象研究。我们采用固相反应的方法生长了Ce2Ni12As7-YPY和Ce2Ni12-xPdxAs7系列多晶化合物,利用自助熔剂的方法生长了母体化合物Ce2Ni12As7和Ce2Pd12As7单晶样品,并对其结构,磁化率,电阻率,比热进行了测量,发现了Ce2Ni12As7体系可能处于铁磁量子临界点附近,Ce2Pd12As7单晶样品可能处于场致的反铁磁量子临界点附近。上述新的重费米子化合物似乎是磁性量子相变研究的理想材料。

全文目录


致谢  5-6
摘要  6-8
Abstract  8-12
第一章 重费米子化合物概述  12-23
  1.1 引言  12-14
  1.2 重费米子超导体中的反铁磁性与超导电性  14-15
  1.3 重费米子超导体中的铁磁性与超导电性  15-16
  1.4 重费米子超导体中的价电子涨落与超导电性  16-19
  1.5 量子相变与非费米液体行为  19-20
  参考文献  20-23
第二章 理论基础  23-31
  2.1 费米液体理论  23-25
  2.2 Kondo效应和RKKY相互作用  25-26
  2.3 量子相变与非费米液体行为  26-30
    2.3.1 自洽重整化自旋涨落理论  26-27
    2.3.2 有关非费米液体行为的其它理论模型  27-30
  参考文献  30-31
第三章 Yb_2Ni_(12)P_7化合物中的混价行为研究  31-42
  3.1 引言  31-32
  3.2 样品制备  32-33
  3.3 实验结果及分析  33-39
    3.3.1 结构分析  33-34
    3.3.2 磁性测量结果  34-36
    3.3.3 比热测量结果  36-37
    3.3.4 电阻测量结果  37-39
  3.4 本章小结  39
  参考文献  39-42
第四章 重费米子铁磁化合物：Ce_2Co_(12)As_7  42-52
  4.1 引言  42-43
  4.2 样品制备  43-44
  4.3 实验结果及分析  44-49
    4.3.1 组分分析  44
    4.3.2 磁性测量结果  44-47
    4.3.3 比热测量结果  47-48
    4.3.4 电阻测量结果  48-49
  4.4 本章小结  49-50
  参考文献  50-52
第五章 关联电子磁性系统Ce_2Ni_(12)As_(7-Y)P_Y和Ce_2Ni_(12-x)Pd_xAs_7的量子临界现象研究  52-68
  5.1 引言  52-53
  5.2 样品制备  53-54
  5.3 Ce_2Ni_(12)As_(7-Y)P_Y和Ce_2Ni_(12-x)Pd_xAs_7系列多晶样品实验结果及分析  54-63
    5.3.1 结构分析  54-56
    5.3.2 电阻测量结果  56-59
    5.3.3 比热测量结果  59-63
  5.4 Ce_2Ni_(12)As_7和Ce_2Pd_(12)As_7单晶样品实验结果及分析  63-66
    5.4.1 组分分析  63
    5.4.2 电阻测量结果  63-64
    5.4.3 磁性测量结果  64-66
  5.5 本章小结  66
  参考文献  66-68
总结与展望  68

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 凝聚态物理学
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