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Synthesis and characterization of the heavy-fermion compound CePtAl<sub>4</sub>Ge<sub>2</sub>
저자
Shin, Soohyeon ; Rosa, Priscila F.S. ; Ronning, Filip ; Thompson, Joe D. ; Scott, Brian L. ; Lee, Sangyun ; Jang, Harim ; Jung, Soon-Gil ; Yun, Eunbhin ; Lee, Hyoyoung ; Bauer, Eric D. ; Park, Tuson
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학술지명
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발행연도
2018
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-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
550-555(6쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>We report the synthesis of the Ce-based quaternary compound CePtAl<SUB>4</SUB>Ge<SUB>2</SUB> that crystallizes in the trigonal structure (space group <I>R</I> 3 ¯ <I>m</I>, 166) with unit cell parameters, <I>a</I> = 4.1995(5) Å, <I>c</I> = 31.851(7) Å, and γ = 120°. Powder X-ray diffraction and energy dispersive X-ray spectroscopy show that CePtAl<SUB>4</SUB>Ge<SUB>2</SUB> (LaPtAl<SUB>4</SUB>Ge<SUB>2</SUB>) is in a single, homogeneous phase. Magnetic susceptibility, electrical resistivity, and heat capacity measurements of CePtAl<SUB>4</SUB>Ge<SUB>2</SUB> show that it exhibits antiferromagnetic behavior below 2.3 K. The magnetic susceptibility for the magnetic field applied perpendicular (χ<SUB>ab</SUB>) and parallel (χ<SUB>c</SUB>) to the crystalline c-axis is very anisotropic, and the susceptibility ratio (χ<SUB>ab</SUB>/χ<SUB>c</SUB>) reaches a maximum value of 10, indicating that the spin easy axis is within the Ce plane. The entropy recovered at <I>T</I> <SUB>N</SUB> is consistent with the doublet ground state of the crystal field split <I>J</I> = 5/2 multiplet of Ce<SUP>3+</SUP> ions.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> CePtAl<SUB>4</SUB>Ge<SUB>2</SUB> synthesized by the Al/Ge flux method adopts the trigonal structure. </LI> <LI> CePtAl<SUB>4</SUB>Ge<SUB>2</SUB> is an antiferromagnet with <I>T</I> <SUB>N</SUB> of 2.3 K. </LI> <LI> CePtAl<SUB>4</SUB>Ge<SUB>2</SUB> is a heavy fermion compound with the effective mass of 205 mJ mol<SUP>−1</SUP> K<SUP>−2</SUP>. </LI> <LI> The entropy at <I>T</I> <SUB>N</SUB> is consistent with the doublet ground state of J = 5/2 of Ce<SUP>3+</SUP> ions. </LI> </UL> </P>
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