Europium mixed-valence, long-range magnetic order, and dynamic magnetic response in EuCu2(SixGe1−x)2

Abstract

In mixed-valence or heavy-fermion systems, the hybridization between local f orbitals and conduction band states can cause the suppression of long-range magnetic order, which competes with strong spin fluctuations. Ce-and Yb-based systems have been found to exhibit fascinating physical properties (heavy-fermion superconductivity, non-Fermi-liquid states, etc.) when tuned to the vicinity of magnetic quantum critical points by use of various external control parameters (temperature, magnetic field, chemical composition). Recently, similar effects (mixed-valence, Kondo fluctuations, heavy Fermi liquid) have been reported to exist in some Eu-based compounds. Unlike Ce (Yb), Eu has a multiple electron (hole) occupancy of its 4f shell, and the magnetic Eu 2+ state (4f 7 ) has no orbital component in the usual LS coupling scheme, which can lead to a quite different and interesting physics. In the EuCu2(SixGe1−x)2 series, where the valence can be tuned by varying the Si/Ge ratio, it has been reported that a significant valence fluctuation can exist even in the magnetic order regime. This paper presents a detailed study of the latter material using different microscopic probes (XANES, Mössbauer spectroscopy, elastic and inelastic neutron scattering), in which the composition dependence of the magnetic order and dynamics across the series is traced back to the change in the Eu valence state. In particular, the results support the persistence of valence fluctuations into the antiferromagnetic state over a sizable composition range below the critical Si concentration xc ≈ 0.65. The sequence of magnetic ground states in the series is shown to reflect the evolution of the magnetic spectral response.

Влияние уровней Ландау на ССТС спектров ЭПР преципитатов Fe-=SUP=-3+-=/SUP=- в дираковском 3D-полуметалле Cd-=SUB=-3-=/SUB=-As-=SUB=-2-=/SUB=-

“…По этой же причине электрическое поле лигандов, которое зависит от расстояния до них, не должно было бы расщеплять основные уровни этих ионов. На самом же деле, как ранее нами указывалось [1], в экспериментах было обнаружено и объяснено в теории, что небольшие расщепления существуют [20][21][22][23][24][25]. Небольшое расщепление (порядка 10 −4 −10 −3 базовой величины) имеет место даже для кубической симметрии кристалла, не говоря о симметриях более низкого порядка, тетрагональной или тригональной.…”

Влияние легирования европием на магнитные свойства 3D топологического полуметалла Cd-=SUB=-3-=/SUB=-As-=SUB=-2-=/SUB=- по данным ЭСР

“…По этой же причине электрическое поле лигандов, которое зависит от расстояния до них, не должно было бы расщеплять основные уровни этих ионов. На са-мом же деле, как было обнаружено в экспериментах и объяснено в теории, небольшие расщепления суще-ствуют [17][18][19][20][21][22]. Небольшое расщепление (∼ 10 −4 −10 −3 базовой величины) имеет место даже для кубической симметрии кристалла, не говоря о симметриях более низкого порядка -тетрагональной или тригональной.…”

The study of thermal properties of f-electron systems in the ferromagnetic state

“…The authors have observed large Sommerfeld coefficient γ exceeding 900 mJ/mol K 2 for Cu and Ga doped in antiferromagnetic heavy fermion system U 2 Zn 17 (Svanidze et al, 2018). There is a recent experimental report of the presence of long range magnetic order and dynamic magnetic response in Europium based mixed valence system (Nemkovski et al, 2016).…”