Hochdruckuntersuchungen zum Doniach-Modell und quantenkritischen Verhalten an Ce2T3Ge5 (T=Ir, Pd) und CeCoGe3-xSix (x=0.75, 0.9)

Rosch, Anja Tatjana Brigita

Diese Arbeit richtet sich auf die Untersuchung Cer-basierter Kondo-Gitter. Innerhalb einer metallischen Matrix können die Ionen ihr magnetisches Moment behalten und als Streupartner für Leitungselektronen wirken. Spin-Flip-Prozesse führen zur Abschirmung der Momente und zur Bildung einer neuen Wechselwirkung, die die effektive Elektronenmasse erhöht (Schlagwort: Schwere Fermionen). Gleichzeitig führt die RKKY-Wechselwirkung zu einer magnetischen Ordnung. Die Konkurrenz beider Effekte kann durch den Abstand der Cer-Ionen beeinflusst werden, entweder durch Anlegen von hydrostatischem oder chemischem Druck (Austausch von Atomen). So kann für ein bestimmtes Legierungssystem ein Phasendiagramm nach Doniach aufgestellt werden. Im ersten Teil werden Experimente an Ce2X3M5 vorgestellt (X: Übergangsmetall, M: Ge oder Si). Unter hydrostatischen Drücken bis 0.6 GPa wurde die Verschiebung der Néel-Temperatur in Messungen der magnetischen Suszeptibilität untersucht. Zusammen mit Literaturergebnissen konnte so ein universelles Doniach-Diagramm für das System Ce3X3Ge5 aufgestellt werden. Im zweiten Teil werden die Messergebnisse der Suszeptibilität und der spezifischen Wärme von CeCoGe(3-x)Six dargelegt. Neben der Aufstellung eines Doniach-Diagramms für das System CeXM3 unter Einbeziehung von Literaturergebnissen wurde das quantenkritische Verhalten analysiert. Dies führte zur Hypothese, dass hohe Magnetfelder eine Griffiths-Phase in der Nähe des Quantenkritschen Punktes unterdrücken.

This work has its focus on the examination of special Kondo lattices containing Cer. Inside of a metallic matrix such ions can carry a magnetic moment where electrons of the conduction band are scattered with a spin flip process. This smallers the magnetic moment of the ion and forms a new interaction which increases the effective electron mass (keyword: heavy fermions). Due to the RKKY interaction these compounds can also show magnetic order. The competition of both effects can be tuned by changing the distance of the magnetic ions either with extern (hydrostatic) pressure or by replacing atoms of the metallic matrix (chemical pressure). Doing this enables one to place a special compound into a Doniach phase diagram. In the first part the system Ce2X3M5 is examined. X stands for a transition metall and M for Ge or Si. By applying hydrostatic pressure up to 0.6 GPa and measuring the magnetic susceptibility the shifting of the Néel temperature of Ce2Ir3Ge5 and Ce2Pd3Ge5 was explored. The analysis of this results and findings from literature led to an universal Doniach diagram for Ce2X3Ge5-compounds. The second part shows the results of measuring the susceptibility and specific heat of CeCoGe(3-x)Six. Together with results from literature it could be built the Doniach diagram of the system CeXM3. Besides the quantum critical behavior was explored. It is suggested that in high magnetic fields the Griffiths phase near the quantum critical point (QCP) was suppressed.

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Rosch, Anja Tatjana Brigita: Hochdruckuntersuchungen zum Doniach-Modell und quantenkritischen Verhalten an Ce2T3Ge5 (T=Ir, Pd) und CeCoGe3-xSix (x=0.75, 0.9). 2004.

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