Проявление спин-зарядовых флуктуаций в спектральных и термодинамических свойствах квазидвумерных редкоземельных интерметаллидов

Abstract

В рамках модифицированной периодической модели Андерсона, включающей обменное взаимодействие в подсистеме локализованных состояний, показано, что спиновые и зарядовые флуктуации в квазидвумерных интерметаллидах с редкоземельными ионами, находящимися в состоянии смешанной валентности, существенно влияют как на спектр магнитных возбуждений, так и на область реализации антиферромагнитной фазы. Спектральные характеристики этой фазы находились методом диаграммной техники для операторов Хаббарда при использовании однопетлевого приближения, позволяющего учесть спин-зарядовые флуктуационные вклады в компоненты массового и силового операторов. Развитая теория позволила количественно описать зависимость температуры Нееля от давления, наблюдаемую в квазидвумерном антиферромагнитном интерметаллиде с тяжелыми фермионами CeRhIn₅.

В рамках модифікованої періодичної моделі Андерсона, що включає обмінну взаємодію в підсистемі локалізованих станів, показано, що спінові та зарядові флуктуації в квазідвовимірних інтерметалідах з рідкісноземельними іонами, які перебувають у стані змішаної валентності, істотно впливають як на спектр магнітних збуджень, так і на область реалізації антиферомагнітної фази. Спектральні характеристики цієї фази знаходили методом діаграмної техніки для операторів Хаббарда при використанні однопетльового наближення, що дозволяє врахувати спін-зарядові флуктуаційні вклади в компоненти масового й силового операторів. Розвинена теорія дозволила кількісно описати залежність температури Нееля від тиску, що спостерігається в квазідвовимірному антиферомагнітному інтерметаліді з важкими ферміонами CeRhIn₅.

In the framework of the modified periodic Anderson model with exchange interaction in the subsystem of localized states, it is shown that spin-charge fluctuations in quasi-two-dimensional intermetallic compounds with rare-earth ions in the mixed valence state significantly affect both the spectrum of magnetic excitations and the conditions at which the antiferromagnetic phase is realized. The spectral characteristics of the phase were obtained by the method of the diagram technique for Hubbard operators in the one-loop approximation, which allows to account for the spin-charge fluctuation contributions to the components of the mass and the force operators. The developed theory allowed to quantitatively describe the pressure dependence of the Néel temperature observed in a quasi-two-dimensional antiferromagnetic heavy-fermion intermetallic compound CeRhIn₅.