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AbstractAbstract
[en] Strongly correlated electron systems (SCES) represent a class of intermetallic compounds where electron-electron correlations result in extraordinary low temperature properties like heavy-fermion behavior or superconductivity. Pressure as a clean thermodynamic variable can re-scale microscopic mechanisms responsible for the observed anomalous properties. Therefore, pressure dependent studies of such materials essentially contribute towards a better understanding of the materials and the novel phenomena involved. This work summarizes the experimental findings regarding the evolution of the ground state and other physical properties of some SCES compounds under high pressure and magnetic fields. Mainly two types of materials have been studied here: (i) Yb-based Kondo lattices, which include Yb2Pd2In(1-x)Snx and YbPd(2-x)PtxSi, (ii) materials exhibiting superconductivity, namely Mo3Sb7 and Ce2PdIn8. The effect of pressure and field has been assessed by measuring the temperature dependent electrical resistivity under different hydrostatic pressures and in applied magnetic fields. Further, physical properties like specific heat or magnetic susceptibility has also been studied for many samples. The data were analyzed in terms of different theoretical models available in the literature. In some circumstances where no appropriate models exist, analysis was made in a phenomenological manner or by comparisons. The series Yb2Pd2In(1-x)Snx orders magnetically in a narrow Sn-rich concentration range. By applying appropriate pressure and field to a specific composition, it is possible to separate the magnetic anomaly out of a single maximum in temperature dependent eleitrical resistivity, rho(T). This demonstrated that magnetic order can significantly influence T(rho)(max), a characteristic feature of Kondo lattices. The unique pressure response of YbPd2Si, compared to the rest of series YbPd(2-x)PtxSi, is indicative of a different crystal electric field (CEF) ground state which can have some other consequences as well. In case of Mo3Sb7, by application of pressure it was possible to detect the presence of a hidden spin-density-wave anomaly, which was highlighted by pressure. For the non-Fermi liquid (nFl) heavy fermion superconductor Ce2PdIn8, both pressure and field tend to suppress superconductivity, driving the system towards a Fermi liquid state. Superconductivity emerges from the nFl state and may be mediated by Antiferromagnetic-spin fluctuations due to the proximity of a quantum critical point. (author)
[de]
Stark korrelierte Elektronensysteme (SCES) repraesentieren eine Klasse von intermetallischen Verbindungen, bei welchen die Elektron-Elektron Korrelationen bei außerordentlich tiefen Temperaturen zu schwerem Fermionen Verhalten oder auch Supraleitung fuehren. Druck als thermodynamische Variable ermoeglicht die Isolierung jener mikroskopischen Mechanismen, welche fuer die beobachteten anomalen Eigenschaften verantwortlich sind. Aus diesem Grund tragen druckabhaengige Untersuchungen solcher Materialien zu einem besseren Verstaendnis dieser Systeme und der auftretenden Phaenomene bei. Diese Doktorarbeit fasst die experimentellen Beobachtungen bezueglich der Entwicklung des Grundzustandes und anderer physikalischer Eigenschaften einiger SCES Verbindungen unter hohem Druck und magnetischen Feldern zusammen. Insbesondere wurden zwei Materialklassen untersucht: (i) Yb basierende Kondo Gitter, unter anderem Yb2Pd2In(1-x)Snx und YbPd(2-x)PtxSi, (ii) Materialen, welche Supraleitung aufweisen wie Mo3Sb7 und Ce2PdIn8. Die Auswirkungen von Druck und Feld wurden durch Messungen des elektrischen Widerstands unter verschiedenen hydrostatischen Druecke und magnetischen Feldern bewertet. Zusaetzlich wurden physikalische Eigenschaften wie die spezifische Waerme oder die magnetische Suszeptibilitaet fuer einige Proben untersucht. Die Auswertung der Daten basiert auf verschiedenen theoretischen Modellen, welche in der Literatur diskutiert wurden. In einigen Faellen, bei welchen keine passende Modellbildung existiert, wurde die Auswertung durch Vergleiche oder phaenomenologische Interpretation durchgefuehrt. Die Probenreihe Yb2Pd2In(1-x)Snx ordnet in der Naehe der Sn-reichen Konzentration magnetisch. Durch Einwirkung einer passenden Kombination von Druck und Feld, ist es moeglich, die magnetische Instabilitaet aus einem einzigen Maximum in der Temperaturabhaengigkeit des elektrischen Widerstands zu separieren. Die interessante Druckabhaengigkeit von YbPd2Si, im Vergleich zum Rest der Probenreihe YbPd(2-x)PtxSi, ist durch einen spezifischen Kristallfeldgrundzustand (Quasi-Quartett) gekennzeichnet, der zu weiteren unerwarteten Beobachtungen Anlass geben kann. Im Fall von Mo3Sb7 wurde es durch Druck moeglich, das Auftreten einer Spin Dichtewellen zu detektieren. Fuer den schweren Fermionen Supraleiter Ce2PdIn8 mit nicht-Fermi Fluessigkeitsverhalten (nFl) fuehren sowohl Druck als auch Magnetfeld zur Unterdrueckung der Supraleitung und verschieben das System in Richtung einer Fermifluessigkeit. Die Supraleitung entsteht aus dem nFl Zustand, wobei die AFM-Spin Fluktuationen fuer die Bildung der Cooper-Paare aufgrund der Naehe zum quantenkritischen Punkt in Frage kommen koennten. (author)Source
2010; 119 p; Available from Vienna University of Technology Library, Resselgasse 4, 1040 Vienna (AT); Available from http://media.obvsg.at/p-AC07809452-2001; Thesis (Ph.D.)
Record Type
Miscellaneous
Literature Type
Thesis/Dissertation
Country of publication
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INIS IssueINIS Issue
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