PDF《磁场对重电子金属材料 电阻的影响 ！》

磁场对重电子金属材料 电阻的影响! 姜黎霞!) 孟继宝") 陈兆甲") 雒建林") !) (北京联合大学基础部,北京 !##!#!) ") (中国科学院物理研究所,北京 !###$#) ("##% 年!" 月"$ 日收到;

"##& 年"月!% 日收到修改稿) 介绍了重电子金属 #.

!&, #."#, #./#, #.&#) 在!.$―/##

0 温度范围内, 在磁场 &, !# 1) 下电阻随温度的变化规律及低温 (!.2 , !& 0) 下的磁电阻 1) 3实验表明所有样品在零场下的 #456 (对应于电阻极大值的温度) 都低于 !.$ 03加磁场后, #456 随磁场和掺杂量 ! 的增加明显向高温方向变化3 此外, 各 样品的磁电阻在 !.2

0 全是负值, 温度升高到 !&

0 以后, 磁电阻有变为正值的趋势3从近藤散射和相干散射的角度 对这一现象的物理机制进行了分析3 关键词:重电子系统,低温电阻,近藤散射,相干散射 '(!!:7!"7,7!"$ ! 国家自然科学基金 (批准号: !##7%#$#) 资助的课题

3 !. 引言'(')* 是一个典型的强关联重费米子系统, 也 称为重电子金属3 由于低温下重电子材料中存在着 近藤 (089,8) 相互作用和 :00;

相互作用的竞争, 使 得重电子材料在低温下有多种基态: 费米液体、 非费 米液体、 反铁磁、 超导和绝缘体等 [!,"]

3 大量的实验 表明: 低温下重电子的基态与元素的替代、 外磁场的 影响及外加压力有关3由于实验条件的限制, 目前多 半是采用元素替代 (掺杂) 法和加外磁场的方法来实 现基态性质的改变3我们知道, 重电子材料 '(')* 在/40 以上的低温区域呈现费米液体行为 [/]

3 在实验 上费米液体的表现是: 电子比热系数" - $2 的长 条, 作为测量输运性质的样品!该样品的电阻及磁电 阻的测量是在 99?@ 仪器上进行的! 电阻测量的温 度范围是 +-.―/(( 0, 采用标准的四引线方法! /- 实验低温下, 重电子金属 "%"#& 在零掺杂下的电阻A 温度曲线由于近藤散射和相干散射的竞争, 在+5

0 出现电阻极大值! 在+5

0 以下, 电阻由于相干散射 而急剧减小 [+2] ! 对 ($ ) BC,DE) 的情况, 已有的实验数据表明: (+) 电阻极大对应的温度 #>:= 随掺杂量的增加而降低;

(2) $ 为强磁性的 BC 元素 与无磁性的 DE 元素 (二者均与 "# 等原子半径且外 层电子构型不同) 的情况, 掺杂对基体 "%"#& 产生的 效果不同, 等量的 BC 掺杂要比 DE 掺杂对 #>:= 的影 响更明显, 说明磁性杂质 BC 比无磁性杂质 DE 更增 强了近藤散射 [+/―+.] ! 实验表明, 重电子金属 电阻随温度的 变化关系表现出对 "$ 掺杂的敏感性比 BC,DE 的掺杂 .

4 4 + 物理学报*5 卷 情况更强! 本文重点研究重电子系统 )*+,,

)*-), )*.), )*,)) 的低温电阻随温度 的变化规律以及 "' 含量和磁场的影响!图-是零场 下,个不同 "' 含量样品的电阻/温度曲线! 从图 - 可以清楚地看到, 在+*0―.))

1 的温度范围内, 零 场下电阻未见其极大值, 而掺杂为 23,45 的多数样 品, 其电阻极大值对应的温度"678 都高于+*0

1 [+9―+0] !图-还反映了近藤散射项 & #:5" 的系数 # 随掺杂量的增加而增大的趋势! 图 )*+,,

)*-), )*.), )*,)) 的电阻/温度变化 曲线 $" 和$-;

.1分别表示温度为 " 和-;

.

1 时样品的电阻 图.(7) 是 个样品在!的外场下电阻/温度关系 ! 从图. (7) 可看出, 在温度高 于+*0

1 的温区没有出现电阻极大值! 然而, 电阻随 :5" 的变化却说明, 在低温区曲线的斜率 # 减小 (与 零场情况相比) , 说明磁场减弱近藤散射( & #:5") 项! 图.(=) 是 个样品在!的 外场下电阻/温度关系! 从图 . (=) 可看出, 除了 ! ( )*+) 的样品外, 其他样品的电阻极大已经明显表现 出来!与, X +-JR :%- & 2.1 & '45) & #$ II- [/] PK6 LY@6"QG"6 N,7"'Z"FB 4,E8"BF'G D %+