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Temperature and magnetic field dependent Yb valence in YbRh$$_2$$Si$$_2$$ observed by X-ray absorption spectroscopy

X線吸収分光によるYbRh$$_2$$Si$$_2$$のYb価数の温度磁場依存性

中井 裕人*; 海老原 孝雄*; 筒井 智嗣*; 水牧 仁一朗*; 河村 直己*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 中村 俊幸*; 近藤 晃弘*; 金道 浩一*; 松田 康弘*

Nakai, Hirohito*; Ebihara, Takao*; Tsutsui, Satoshi*; Mizumaki, Masaichiro*; Kawamura, Naomi*; Michimura, Shinji*; Inami, Toshiya; Nakamura, Toshiyuki*; Kondo, Akihiro*; Kindo, Koichi*; Matsuda, Yasuhiro*

重い電子化合物であるYbRh$$_2$$Si$$_2$$のYb価数の温度磁場依存性をX線吸収分光で観測した。測定からは、何れも突然の変化なしに、Yb価数が2Kから200Kの範囲で温度の下降に伴い減少することと、0Tから33Tの範囲で磁場の増加に伴い増加することが明かになった。Ybの価数は、磁場と温度に依存して、2.92から2.96の範囲であった。価数が2Kでは0Tで2.92で33Tで2.93である点で、YbRh$$_2$$Si$$_2$$は価数揺動状態にあることがわかり、高磁場でも整数価数に届かない。これらの結果はYbの価数が整数価数の3+に非常に近く、降温に伴い減少し、磁場の印加に伴い3+に近づくというこれまでの知識を支持するものである。

The temperature and magnetic field dependences of Yb valence were observed in the heavy fermion compoundYbRh$$_2$$Si$$_2$$ by X-ray absorption spectroscopy. The measurements revealed that the Yb valence decreases with decreasing temperature in the range from 200 to 2 K and increases with increasing magnetic field in the range from 0 to 33 T without showing an abrupt change in the Yb valence. The Yb valence is in the range from 2.92 to 2.96 depending on temperature and magnetic field. With respect to the valence being 2.92 at 0 T and 2.93 at 33 T in 2 K, YbRh$$_2$$Si$$_2$$ is a valence fluctuation compound and does not reach the integer trivalent state at high magnetic field. These results endorse the conventional knowledge that the valence of Yb is very close to the integer value of 3+, decreases with decreasing temperature, and becomes closer to 3+ with increasing magnetic field.

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パーセンタイル:51.13

分野:Physics, Multidisciplinary

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