In intermetallic compounds based on Ce or Yb, the instability of the f shell of these elements allows them to be tuned from a magnetic to a nonmagnetic state by changing the chemical composition or by applying pressure. At the crossover from the nonmagnetic to the magnetic state, one observes unusual properties such as the formation of heavy fermions, the onset of unconventional superconductivity or strong deviation from the Fermi-liquid behavior usually expected in a metal. A large part of the research in this field was performed on Ce based compounds. While all the Ce based compounds have now been thoroughly investigated, less study has been performed on the Yb-based compounds. For the Yb compounds, only little or nothing is known about their physical properties. Searching for further interesting Yb-based compounds, the authors synthesized YbRu2Ge2 and investigated its physical properties. Experimental results revealed a stable trivalent Yb state, a rather complex ordering phenomena with three successive transitions at T0=10.2 K, T1=6.5 K, and T2=5.7 K, and a quasiquartet crystal-field ground state that is unique among the YbT2X2 compounds. The behavior observed at T0 suggest this transition to be a quadrupolar one, being a consequence of the quasiquartet crystal-electric-field ground state. The combination of a quasiquartet CEF ground state, a high Yb ordering temperature, and the likely relevance of quadrupolar interactions makes YbRu2Ge2 a unique system among Yb-based compounds.

　 　CeやYb系の化合物では、これらの元素が持つ4f電子の不安定さから元素置換や圧力を加えることで、磁性相から非磁性相への相転移が起こる。この2つの相の境界において、さまざまな異常な物性が報告されている。この例としては、重い電子状態の形成や、BCS理論では説明できない超伝導状態の出現、通常金属において期待されるフェルミ液体の振る舞いから逸脱した振る舞いなどがある。この分野における研究は、Ce系の化合物において多くなされているが、Yb系の化合物についてはあまり多くの研究はなされていない。そして、その物理的性質はまだあまりわかっていない。 　Yb系化合物のさらなる研究のために、著者らはYbRu2Ge2という物質は製作し、その物理的特性の研究を行った。実験結果によるとYbは3価の状態を取っていて、T0=10.2K、T1=6.5K、T2=5.7K、において複雑な秩序状態への3つの相転移が存在すること、また疑4重縮退した結晶場基底状態が存在することがわかった。T0における振る舞いは疑4重縮退した結晶場基底状態の存在により、四重極秩序転移であると考えられる。このような結果によって、Yb系の化合物において、YbRu2Ge2は得意な相転移を示す独特な系であるということがわかった。

H.S.Jeevan and C. Geibel, PRB 73, 020407(2006)