Аномалии эффекта Холла в окрестности квантовой критической точки в CeCu6-xAux

Анотація

Представлены результаты прецизионных измерений эффекта Холла и сопротивления твердых растворов замещения СеСи_6-xАu_x для составов 0 ≤ x ≤ 0,3, отвечающих широкой окрестности квантовой критической точки (ККТ) x = 0,1. Измерения выполнены методом вращения образца в постоянном магнитном поле до 70 кЭ в интервале температур 1,8-300 К. Для классического соединения с тяжелыми фермионами CeCu₆ обнаружена сложная активационная зависимость коэффициента Холла R_H(T) с энергиями активации E_a1/k_B ≈ 110 К и E_a2/k_B ≈ 1,5 К в интервалах температур 50-300 и 3-10 К соответственно. Показано, что аномальное поведение эффекта Холла может быть объяснено в рамках спин-поляронного подхода, который позволяет сопоставить значениям E_a1,2 энергию связи многочастичных состояний и выполнить оценки эффективной массы (m_eff1,2 ≈ 130-150 m₀) и радиуса локализации (a*_p1,2 ≈ 1,7 и 14 Å) носителей заряда в CeCu₆. Для соединения CeCu_{5, 9}Au_0,1, отвечающего ККТ, обнаружено скоррелированное степенное поведение температурной зависимости коэффициента Холла R_H(T)~T^-0,4 и магнитной восприимчивости c(T) ~ T^-0,4, характеризующее режим квантового критического поведения. Для соединений в непосредственной окрестности ККТ обнаружен аномальный четный вклад R_H2 угловые зависимости холловского напряжения, проявляющийся при температурах ниже T* ~ 24 К и усиливающийся с ростом магнитного поля. Обсуждаются различные сценарии прохождения квантовой критической точки и их применимость для описания аномалий в эффекте Холла в твердых растворах замещения CeCu_6-xAu_x