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YbRh$$_2$$Si$$_2$$でのFermiと非Fermi液体状態

Fermi and non-Fermi liquid in YbRh$$_2$$Si$$_2$$

神戸 振作  ; 酒井 宏典   ; 徳永 陽  ; Lapertot, G.*; 松田 達磨*; Flouquet, J.*; Knebel, G.*; Walstedt, R. E.*

Kambe, Shinsaku; Sakai, Hironori; Tokunaga, Yo; Lapertot, G.*; Matsuda, Tatsuma*; Flouquet, J.*; Knebel, G.*; Walstedt, R. E.*

最近、強相関電子系金属でのT=0Kの量子相転移(QCPT)に対する関心が強くなっている。初期の実験的な結果から、近藤格子系YbRh$$_2$$Si$$_2$$のQCPTは、Ce系で観察される普通のスピン密度波(SDW)不安定性でなく、新しい局所的QCPTと考えられている。ここで報告される新しい観察において、共存している静的フェルミ液体(FL)と非フェルミ液体(NFL)の共存がYbRh$$_2$$Si$$_2$$のQCPTの鍵となる特徴であることがわかった。そのような共存相はCe系の場合は、短い時間スケールのために隠されていると考えられる。共存層の相対比率に関して見いだされた新しいスケーリング則は、近藤格子システムに広く適用できると考えられる。

Recently there is renewed interest in quantum critical phase transitions (QCPT) at $$T=0$$ K in metallic strongly-correlated electron systems. From early experimental results, the QCPT in the Kondo-lattice compound YbRh$$_2$$Si$$_2$$ is not a case of the ordinary spin density wave (SDW) instability observed in Ce-based Kondo-lattices, but a candidate for a novel locally critical case. In new observations reported here, we find that coexisting, static Fermi liquid (FL) and non-Fermi liquid (NFL) states are a key feature of the QCPT in YbRh$$_2$$Si$$_2$$. Such a pair of states has remained hidden in Ce compounds, owing presumably to short lifetimes for the two states. A new scaling law for the occupation ratio of the two states is derived, and could be widely applicable to Kondo-lattice systems.

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