Festkörperphysik II - Technische Universität Wien

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2.2. QUANTENKRITISCHE SYSTEME 11 Temperature (K) 10 5 0 T N ρ (μΩ cm) 40 20 antiferromagnetic state superconducting state 3T c 0 10 20 30 40 Pressure (kbar) 0 T c 28 kbar 0 20 40 T 1.2 (K 1.2 ) Abbildung 2.7: Phasendiagramm von CePd2Si2 in der Temperatur-Druck-Ebene. Teilbild: Elektrischer Widerstand als Funktion von T 1.2 [Mathur et al., Nature 394 (1998) 39]. Neben dem elektrischen Widerstand haben auch anderen Messgrößen im quantenkritischen Bereich einen ungewöhnlichen, vom Verhalten einer Landau’schen Fermiflüssigkeit (Glgn. (2.1-2.3)) abweichenden Temperaturverlauf. Der Koeffizient aus spezifischer Wärme und Temperatur bleibt im quantenkritischen Bereich temperaturabhängig. Dies ist am Beispiel von CeCu6−xAux, das bei der Dotierung xc = 0.1 quantenkritisch ist (Abb.2.9), in Abb.2.10 gezeigt. Bei x = 0.1 (und bis zu den hier gemessenen Temperaturen auch bei x = 0.05) wird das Verhalten C/T ∼ − ln T (2.5) beobachtet. Bei x = 0 wird C/T bei tiefen Temperaturen sehr flach, was dem Übergang zum Fermiflüssigkeitsverhalten nach Glg. (2.1) entspricht. Bei x = 0.05 wird ein solcher Übergang bei tieferen Temperaturen erwartet. Die Schultern für die Verbindungen mit x ≥ 0.15 rühren vom antiferromagnetischen Phasenübergang her, das Abflachen der Kurven bei tieferen Temperaturen ist wiederum Zeichen für Fermiflüssigkeitsverhalten in der antiferromagnetischen Phase. Die Ursache für das im quantenkritischen Bereich auftretende sog. Nicht- Fermiflüssigkeitsverhalten ist noch nicht geklärt. Ein Erklärungsansatz geht davon aus, dass Quantenfluktuationen die Ursache sind. In Schwere-Fermionen-Systemen mit antiferroma-
12 KAPITEL 2. MATERIALIEN DER AKTUELLEN FORSCHUNG B (T) Abbildung 2.8: Phasendiagramm von YbRh2Si2 in der Temperatur-Magnetfeld-Ebene in Form des Widerstand-Exponenten α (hier mit ǫ bezeichnet) [Custers et al., Nature 424 (2003) 524]. Abbildung 2.9: Phasendiagramm von CeCu6−xAux in der Temperatur-Dotierungs-Ebene [v. Löhneysen et al., J. Phys. Condens. Matter 8 (1996) 9689].
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