hrvatski

Specifični toplinski kapacitet Yb(x)Y(1-x)InCu4 sistema slitina

YYbInCu4 ima valentni prijelaz na 40K pri čemu dolazi do redukcije valencije iona Yb te pojave teškofermionskog stanja. U visokotemperaturnoj fazi on je loš vodič koji pokazuje paramagnetska svojstva. Za magnetska svojstva odgovoran je ion Yb. Dopiranjem nemagnetskim Y temperatura faznog prijelaza se snižava. Uzorak Yb0.5Y0.5InCu4 nema fazni prijelaz i stalno je u visokotemperaturnoj fazi. Zato smo mogli proučavati magnetsku fazu, tj. prvenstveno magnetske stupnjeve slobode iona Yb, do najnižih temperatura, što je osnovna ideja ovoga rada. Mjerenja specifičnog toplinskog kapaciteta smo radili pomoću relaksacijske metode koja se zasniva na dovođenju topline puštanjem pulsa struje kroz grijač uzorka i praćenjem temperature kao funkcije vremena. Mjerenja smo radili u temperaturnom intervalu od 2 K do 300 K i u magnetskom polju od 0T i 5T. Usporedbom mjerenih i teorijskih vrijednosti za Debyeov model vidjeli smo da na niskim temperaturama specifični toplinski kapacitet približno pada prema nuli s T3 , kao što predviđa Debyeov model, ali na najnižim temperaturama vidljiva su odstupanja zbog magnetskog doprinosa. Pri visokim temperaturama specifični toplinski kapacitet teži konstantnoj vrijednosti koja je blizu Dulong-Petiteovoj vrijednosti od 3 R/atom. Da bi smo ispitali utjecaj Zeemanovog efekta, uzorak Yb0.5Y0.5InCu4 smo stavili u magnetsko polje od 5 T. Ovo polje prouzročilo je povećanje specifičnog toplinskog kapaciteta na niskim temperaturama. Magnetski doprinos smo odredili tako da smo od izmjerenih vrijednosti oduzeli nemagnetski dio tj. doprinos fonona i elektrona. U tu svrhu, kao referentni uzorak, poslužio nam je YInCu4 koji nema magnetskog Yb. Magnetski doprinos iona Yb dobili smo oduzimanjem specifičnog toplinskog kapaciteta nemagnetskog YInCu4 od specifičnog toplinskog kapaciteta Yb0.5Y0.5InCu4. Našli smo da je magnetski doprinos značajan na niskim temperaturama. Ovaj rezultat usporedili smo s jednostavnim teorijskim modelom za 4f nivoe iona Yb: dva kvarteta s procijepom of 3.2 meV. Postoji razlika između naših mjerenja i teorije na niskim temperaturama. Teorijski specifični toplinski kapacitet (Shottkyeva anomalija) teži prema nuli, no naša mjerenja pokazuju divergenciju. Međutim, rezultate mjerenja možemo dobro opisati teorijskom krivuljom za malo magnetsko polje. Za to postoje dva moguća objašnjenja : i. osnovni nivo je već rascijepljen, tj. nije sasvim degeneriran ii. pojava Kondo efekta.

specifična toplina ; fluktuacije valencije ; kristalno električno polje

nije evidentirano