発表者

徳岡　克也（清水研）

指導教官

加賀山　朋子

Title

Coherent Kondo State in a Dense Kondo Substance: CexLa_1-xCu₆

Abstract

In 1930's, a minimum in the resistivity in a low temperature region was discovered in a dilute magnetic alloys (metals which contain a small amount of magnetic impurity, e.g. Fe, Mn,etc.). Jun Kondo derived a logarithmic increase in the resistivity. This behavior is called the dilute Kondo effect. In the dense compounds CeAl₃, CeCu₆, the Kondo effect also occurs in the low temperature region. The magnetic moment of the f-electrons disappears, and a Kondo lattice, which has no magnetic ordering, forms. The f-electron delocalises in the crystal, and the effctive mass becomes very heavy (i.e. the so-called heavy fermion state). This is called the coherent Kondo effect.
In this paper, I will focus on the coherent Kondo effect in the Ce intermetallic compound CeCu₆. CeCu₆ has been reported by several authors to be a typical Kondo lattice substance which has no magnetic ordering. Single crystalline Ce_xLa_1-xCu₆ (x=0-1) have been measured down to the mK region. By replacing La with Ce, the Kondo regime has been changed to the coherent Kondo state from a dilute (incoherent) Kondo state. The electrical resistivity, the magnetoresistance and magnetic susceptibility of Ce_xLa_1-xCu₆ (x=0-1), were measured, to clarify the crossover from the dilute (incoherent) Kondo state to the coherent Kondo state.

概要

1930年代に希薄磁性合金（鉄やマンガンなどの磁性不純物を少量含む金属）にお いて低温での電気抵抗の極小が発見された。後に近藤淳によって電気抵抗に対数的に増加する項が導き出され、この振る舞いは 今日では希薄系近藤効果と呼ばれている。また、f電子をもつCeAl₃やCeCu₆などの磁性不純物を高濃度に含む化合物においても 低温で近藤効果が発生することが発見された。
f電子の磁気モーメントは消失し、磁気秩序を持たない近藤格子を形成する。そして、f電子は結晶中を遍歴し、有効質量が非常に大きい重い電子系となる。これを高濃度近藤効果と言う。本発表では、Ce金属間化合物、CeCu₆を取り上げる。CeCu₆はこれまでの研究で磁気 秩序を持たない典型的な近藤格子を形成することが報告されている。単結晶Ce_xLa_1-xCu₆を数mKの領域まで測定した。LaをCeに置換していくことで、希薄系から高濃度への近藤効果へと変化する。この変化を明らかにするため、Ce_xLa_1-xCu₆の電気抵抗、磁気抵抗、磁化率が測定された。

Reference

A. Sumiyama et al., J. Phys. Soc. Jpn. 55 (1986) 1294-1304