Выпуски

 / 

2017

 / 

Январь

  

Обзоры актуальных проблем


Нейтронная спектроскопия и сильнокоррелированные электроны: взгляд изнутри

 а, б
а Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. акад. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация
б Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Каширское шоссе 31, Москва, 115409, Российская Федерация

Рассматриваются результаты исследований характерных особенностей электронных состояний в системах с сильными электронными корреляциями методами нейтронной спектроскопии. Показано, как эффекты кристаллического поля, обменного взаимодействия и гибридизации между локализованными и зонными электронами, а также их различные сочетания проявляются в спектрах магнитного рассеяния нейтронов. Обсуждается информация, которая может быть извлечена из этих спектров, применительно к исследованиям природы тяжелофермионного, промежуточновалентного и ряда других нетривиальных вариантов основного состояния для этого класса систем. Отмечены проблемы в интерпретации результатов, указывающие на необходимость совершенствования модельных представлений.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
Ключевые слова: неупругое магнитное рассеяние нейтронов, редкоземельные интерметаллиды, эффекты кристаллического поля, магнитное упорядочение, тяжёлые фермионы, валентная нестабильность
PACS: 61.05.F−, 61.66.Dk, 63.20.−e, 75.10.−b, 75.30.Mb, 75.40.Gb (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2016.04.037785
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2017/1/d/
Цитата: Алексеев П А "Нейтронная спектроскопия и сильнокоррелированные электроны: взгляд изнутри" УФН 187 65–98 (2017)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 25 февраля 2016, доработана: 7 апреля 2016, 7 апреля 2016

English citation: Alekseev P A “Neutron spectroscopy and strongly correlated electrons: a view from the insidePhys. Usp. 60 58–90 (2017); DOI: 10.3367/UFNe.2016.04.037785

Список литературы (163) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (3) Похожие статьи (20)

  1. Marshall W, Lovesey S W Theory of Thermal Neutron Scattering: the Use of Neutrons for the Investigation of Condensed Matter (Oxford: Clarendon Press, 1971)
  2. Holland-Moritz E, Wohlleben D, Loewenhaupt M Phys. Rev. B 25 7482 (1982)
  3. Balcar E, Lovesey S W Theory of Magnetic Neutron and Photon Scattering (Oxford: Oxford Univ. Press, 1989)
  4. Turberfield K S et al. Phys. Rev. Lett. 25 752 (1970)
  5. Taylor K N R, Darby M I Physics of Rare Earth Solids (London: Chapman and Hall, 1972); Пер. на русск. яз., Тейлор К, Дарби М Физика редкоземельных соединений (М.: Мир, 1974)
  6. Rainford B et al. J. Phys. C 1 679 (1968)
  7. Furrer A, Kjems J, Vogt O J. Phys. C. 5 2246 (1972)
  8. Furrer A, Warming E J. Phys. C 7 3365 (1974)
  9. Алексеев П А и др. ФТТ 18 676 (1976)
  10. Алексеев П А ФТТ 18 2509 (1976); Alekseev P A Sov. Phys. Solid State 18 1466 (1976)
  11. Loewenhaupt M, Rainford B D, Steglich F Phys. Rev. Lett. 42 1709 (1979)
  12. Aksenov V L et al. J. Phys. F 11 905 (1981)
  13. Walter U, Holland-Moritz E Z. Phys. B 45 107 (1981)
  14. Alekseev P A et al. Phys. Status Solidi B 114 161 (1982)
  15. Alekseev P A et al. Phys. Status Solidi B 119 651 (1983)
  16. Горемычкин Е А, Мюле Э Письма в ЖЭТФ 39 469 (1984); Goremychkin E A, Mühle E JETP Lett. 39 570 (1984)
  17. Fulde P Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths Vol. 2 (Eds K A Gschneidner (Jr.), L Eyring) (Amsterdam: North-Holland, 1979) p. 295
  18. Fulde P, Loewenhaupt M Adv. Phys. 34 589 (1986)
  19. Newman D J, Ng B Rep. Prog. Phys. 52 699 (1989)
  20. Holland-Moritz E, Lander G H Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths Vol. 19 (Eds K A Gschneidner (Jr.), L Eyring) (Amsterdam: Elsevier, 1994) p. 1
  21. Furrer A, Podlesnyak A Handbook of Applied Solid State Spectroscopy (Ed. D R Vij) (New York: Springer, 2006) p. 257
  22. Cooper B R Magnetic Properties of Rare Earth Metals (Ed. R J Elliott) (London: Plenum Press, 1972) p. 17
  23. Birgeneau R J, Als-Nielsen J, Bucher E Phys. Rev. B 6 2724 (1972)
  24. Mulders A M et al. Phys. Rev. B 56 8752 (1997)
  25. Алексеев П А и др. Письма в ЖЭТФ 76 110 (2002); Alekseev P A et al. JETP Lett. 76 99 (2002)
  26. Tiden N N et al. Physica B 378-380 1085 (2006)
  27. Furrer A J. Supercond. Novel Magn. 21 1 (2008)
  28. Furrer A et al. Eur. J. Solid State Inorg. Chem. 28 627 (1991)
  29. Staub U et al. Phys. Rev. B 50 4068 (1994)
  30. Mesot J, Furrer A J. Supercond. 10 623 (1997)
  31. Mirmelstein A et al. J. Phys. Condens. Matter 11 7155 (1999)
  32. Mirmelstein A et al. J. Supercond. 15 367 (2002)
  33. Stewart G R Rev. Mod. Phys. 56 755 (1984)
  34. Andres K, Graebner J E, Ott H R Phys. Rev. Lett. 35 1779 (1975)
  35. Murani A P et al. Solid State Commun. 36 523 (1980)
  36. Murani A P, Knorr K, Buschow K H J Crystal Field Effects in Metals and Alloys. Proc. of the Second Intern. Conf. on Crystal Field Effects in Metals and Alloys, Z ddot u rich, Switzerland, September 1 - 4, 1976 (Ed. A Furrer) (New York: Plenum Press, 1977) p. 268
  37. Goremychkin E A, Natkaniec I, Mühle E Solid State Commun. 64 553 (1987)
  38. Alekseev P A et al. Physica B 217 241 (1996)
  39. Сашин И Л, Горемычкин Е А, Осборн Р ФТТ 49 311 (2007); Sashin I L, Goremychkin E A, Osborn R Phys. Solid State 49 322 (2007)
  40. Алексеев П А и др. Письма в ЖЭТФ 39 477 (1984); Alekseev P A et al. JETP Lett. 39 580 (1984)
  41. Alekseev P A, Bührer W Physica B 190 131 (1993)
  42. Мощалков В В, Брандт Н Б УФН 149 585 (1986); Moshchalkov V V, Brandt N B Sov. Phys. Usp. 29 725 (1986)
  43. Алексеев П А и др. Письма в ЖЭТФ 43 586 (1986); Alekseev P A et al. JETP Lett. 43 758 (1986)
  44. Киселев М Н, Мищенко А С ЖЭТФ 113 1843 (1998); Kiselev M N, Mishchenko A S JETP 86 1008 (1998)
  45. Newns D M, Hewson A C Valence Fluctuations in Solids. Santa Barbara Institute for Theoretical Physics Conf., Santa Barbara, Calif., January 27 - 30, 1981 (Eds L M Falicov, W Hanke, M B Maple) (Amsterdam: North-Holland, 1981) p. 27
  46. Вайнштейн Э Е, Блохин С М, Падерно Ю Б ФТТ 6 2909 (1964); Vainshtein É E, Blokhin S M, Paderno Yu B Sov. Phys. Solid State 6 2318 (1965)
  47. Hirst L L Adv. Phys. 27 231 (1978); Hirst L L J. Phys. Chem. Solids 35 1285 (1974)
  48. Loewenhaupt M, Fischer K H Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths Vol. 16 (Eds K A Gschneidner (Jr.), L Eyring) (Amsterdam: North-Holland, 1993) p. 1
  49. Lander G H Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths Vol. 17 (Eds K A Gschneidner (Jr.), L Eyring) (Amsterdam: North-Holland, 1993) p. 635
  50. Wachter P Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths Vol. 19 (Eds K A Gschneidner (Jr.), L Eyring) (Amsterdam: Elsevier, 1994) p. 177
  51. Holland-Moritz E, Wohlleben D, Loewenhaupt M Phys. Rev. B 25 7482 (1982)
  52. Alekseev P A et al. Physica B 281-282 34 (2000)
  53. Кикоин К А, Мищенко А С ЖЭТФ 104 3810 (1993); Kikoin K A, Mishchenko A S JETP 77 828 (1993)
  54. Kikoin K A, Mishchenko A S J. Phys. Condes. Matter 7 307 (1995)
  55. Alekseev P A et al. Europhys. Lett. 10 457 (1989)
  56. Alekseev P A et al. Physica B 180-181 281 (1992)
  57. Alekseev P A Physica B 186-188 365 (1993)
  58. Mignot J-M, Alekseev P A Physica B 215 99 (1995)
  59. Alekseev P A et al. Europhys. Lett. 23 347 (1993)
  60. Mignot J-M et al. Physica B 199-200 430 (1994)
  61. Alekseev P A et al. Physica B 186-188 384 (1993)
  62. Alekseev P A et al. J. Phys. Condens. Matter 7 289 (1995)
  63. Boucherle J-X et al. Physica B 206-207 374 (1995)
  64. Alekseev P A et al. Physica B 259-261 351 (1999)
  65. Алексеев П А и др. ЖЭТФ 108 1064 (1995); Alekseev P A et al. JETP 81 586 (1995)
  66. Alekseev P A et al. J. Solid State Chem. 133 230 (1997)
  67. Alekseev P A et al. Physica B 312-313 333 (2002)
  68. Alekseev P A et al. Phys. Rev. B 65 153201 (2002)
  69. Alekseev P A et al. Phys. Rev. B 74 035114 (2006)
  70. Alekseev P A et al. J. Phys. Condens. Matter 12 2725 (2000)
  71. Алексеев П А и др. ФММ 77 (6) 60 (1994); Alekseev P A et al. Phys. Met. Metallogr. 77 611 (1994)
  72. Lazukov V N et al. Europhys. Lett. 33 141 (1996)
  73. Алексеев П А и др. Письма в ЖЭТФ 63 947 (1996); Alekseev P A et al. JETP Lett. 63 1000 (1996)
  74. Clementyev E S et al. Physica B 234-236 864 (1997)
  75. Clementyev E S et al. Phys. Rev. B 57 R8099 (1998)
  76. Clementyev E S et al. Physica B 259-261 42 (1999)
  77. Clementyev E S et al. Phys. Rev. B 61 6189 (2000)
  78. Lazukov V N et al. Phys. Status Solidi C 1 3174 (2004)
  79. Алексеев П А УФН 185 353 (2015); Alekseev P A Phys. Usp. 58 330 (2015)
  80. Mook H A, McWhan D B, Holtzberg F Phys. Rev. B 25 4321(R) (1982)
  81. Mook H A et al. Phys. Rev. B 18 2925 (1978)
  82. Holland-Moritz E, Kasaya M Physica B+C 136 424 (1986)
  83. Shapiro S M, Birgeneau R J, Bucher E Phys. Rev. Lett. 34 470 (1975)
  84. Fuhrman W T et al. Phys. Rev. Lett. 114 036401 (2015)
  85. Kuramoto Y, Muller-Hartmann E Valence Fluctuations in Solids. Santa Barbara Institute for Theoretical Physics Conf., Santa Barbara, Calif., January 27 - 30, 1981 (Eds L M Falicov, W Hanke, M B Maple) (Amsterdam: North-Holland, 1981) p. 139
  86. Лазуков В Н, Тиден Н Н, Немковский К С "Роль магнитных корреляций в формировании спектров элементарных возбуждений в промежуточновалентном соединении CeNi" Препринт ИАЭ-6235/9 (М.: РНЦ Курчатовский институт, 2001)
  87. Sujata P et al. Mod. Phys. Lett. B 2 537 (1988)
  88. Murani A P et al. Phys. Rev. B 48 10606(R) (1993)
  89. Okamura H et al. Phys. Rev. B 58 R7496 (1998)
  90. Iga F, Shimizu N, Takabatake T J. Magn. Magn. Mat. 177-181 337 (1998)
  91. Nefeodova E V et al. Phys. Rev. B 60 13507 (1999)
  92. Riseborough P S Adv. Phys. 49 257 (2000)
  93. Aeppli G, Fisk Z Comments Condens. Matter Phys. 16 155 (1992)
  94. Adroja D T et al. Optoelectron. Advanced Mat. 10 (7) 164 (2008)
  95. Bouvet A et al. J. Phys. Condens. Matter 10 5667 (1998)
  96. Alekseev P A et al. Phys. Rev. B 63 064411 (2001)
  97. Alekseev P A et al. J. Phys. Condens. Matter 16 2631 (2004)
  98. Mignot J-M et al. Phys. Rev. Lett. 94 247204 (2005)
  99. Nemkovski K S et al. Phys. Rev. Lett. 99 137204 (2007)
  100. Nemkovski K S et al. Phys. Procedia 42 18 (2013)
  101. Немковский К С и др. ФТТ 52 878 (2010); Nemkovski K S et al. Phys. Solid State 52 936 (2010)
  102. Nemkovski K S et al. Phys. Rev. B 81 125108 (2010)
  103. Alekseev P A et al. Phys. Rev. B 89 115121 (2014)
  104. Rybina A V et al. J. Phys. Conf. Ser. 92 012074 (2007)
  105. Alekseev P A et al. J. Phys. Condens. Matter 24 205601 (2012)
  106. Liu S H Phys. Rev. B 63 115108 (2001)
  107. Akbari A, Thalmeier P, Fulde P Phys. Rev. Lett. 102 106402 (2009)
  108. Barabanov A F, Maksimov L A Phys. Lett. A 373 1787 (2009)
  109. Rybina A V et al. Phys. Rev. B 82 024302 (2010)
  110. Chen G F et al. Phys. Rev. Lett. 100 247002 (2008)
  111. Изюмов Ю А, Курмаев Э З УФН 178 1307 (2008); Izyumov Yu A, Kurmaev E Z Phys. Usp. 51 1261 (2008)
  112. Knopp G et al. J. Magn. Magn. Mater. 76-77 420 (1988)
  113. Grier B H et al. J. Phys. C 21 1099 (1988)
  114. Severing A et al. Physica B 163 409 (1990)
  115. Aeppli G, Broholm C Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths Vol. 19 (Eds K A Gschneidner (Jr.), L Eyring) (Amsterdam: Elsevier, 1994) p. 123
  116. Severing A, Holland-Moritz E, Frick B Phys. Rev. B 39 4164 (1989)
  117. Severing A et al. Phys. Rev. B 39 2557 (1989)
  118. Doniach S Physica B+C 91 231 (1977)
  119. Bucher E et al. Phys. Rev. B 11 500 (1975)
  120. Møller H B, Shapiro S M, Birgeneau R J Phys. Rev. Lett. 39 1021 (1977)
  121. Launois H et al. Phys. Rev. Lett. 44 1271 (1980)
  122. Furrer A, Bührer W, Wachter P Solid State Commun. 40 1011 (1981)
  123. Loewenhaupt M, Holland-Moritz E J. Appl. Phys. 50 7456 (1979)
  124. Mazzaferro J, Balseiro C A, Alascio B Phys. Rev. Lett. 47 274 (1981)
  125. Alascio B et al. Valence Instabilities. Proc. of the Intern. Conf., Zürich, Switzerland, April 13 - 16, 1982 (Eds P Wachter, H Boppart) (Amsterdam: North-Holland, 1982) p. 493
  126. Schlottmann P, Falicov L M Phys. Rev. B 23 5916 (1981)
  127. Holland-Moritz E J. Magn. Magn. Mater. 38 253 (1983)
  128. Greir B H, Shapiro S M Valence Fluctuations in Solids. Santa Barbara Institute for Theoretical Physics Conf., Santa Barbara, Calif., January 27 - 30, 1981 (Eds L M Falicov, W Hanke, M B Maple) (Amsterdam: North-Holland, 1981) p. 325
  129. Mignot J-M, Alekseev P A Physica B 215 99 (1995)
  130. Fedro A J, Sinha S K Valence Fluctuations in Solids. Santa Barbara Institute for Theoretical Physics Conf., Santa Barbara, Calif., January 27 - 30, 1981 (Eds L M Falicov, W Hanke, M B Maple) (Amsterdam: North-Holland, 1981) p. 329
  131. Hossain Z et al. Phys. Rev. B 69 014422 (2004)
  132. Alekseev P A et al. J. Phys. Condens. Matter 24 375601 (2012)
  133. Alekseev P A et al. Письма в ЖЭТФ 99 185 (2014); Alekseev P A et al. JETP Lett. 99 164 (2014)
  134. Alekseev P A et al. Phys. Procedia 71 303 (2015)
  135. Nemkovski K S et al. Phys. Rev. B 94 195101 (2016)
  136. Levin E M et al. Phys. Status Solidi B 161 783 (1990)
  137. Fukuda S et al. J. Phys. Soc. Jpn. 72 3189 (2003)
  138. Алексеев П А и др. ЖЭТФ 132 22 (2007); Alekseev P A et al. JETP 105 14 (2007)
  139. Holland-Moritz E et al. Phys. Rev. B 35 3122 (1987)
  140. Holland-Moritz E et al. Z. Phys. B 77 105 (1989)
  141. Wortmann G et al. J. Magn. Magn. Mater. 49 325 (1985)
  142. Perscheid B, Sampathkumaran E V, Kaindl G J. Magn. Magn. Mater. 47-48 410 (1985)
  143. Bulk G, Nolting W Z. Phys. B 70 473 (1988)
  144. Hotta T J. Phys. Soc. Jpn. 84 114707 (2015)
  145. Muro Y et al. J. Phys. Soc. Jpn. 78 083707 (2009)
  146. Hanzawa K J. Phys. Soc. Jpn. 79 084704 (2010)
  147. Kondo A et al. Phys. Rev. B 83 180415(R) (2011)
  148. Takesaka T et al. J. Phys. Conf. Ser. 200 012201 (2010)
  149. Kobayashi R et al. J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. 80 SA044 (2011)
  150. Strydom A M Physica B 404 2981 (2009)
  151. Nishioka T et al. J. Phys. Soc. Jpn. 78 123705 (2009)
  152. Adroja D T et al. Phys. Rev. B 87 224415 (2013)
  153. Robert J et al. Phys. Rev. B 82 100404(R) (2010)
  154. Mignot J-M et al. J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. 80 SA022 (2011)
  155. Khalyavin D D et al. Phys. Rev. B 82 100405(R) (2010)
  156. Kato H et al. J. Phys. Soc. Jpn. 80 073701 (2011)
  157. Adroja D T et al. Phys. Rev. B 82 104405 (2010)
  158. Robert J et al. Phys. Rev. Lett. 109 267208 (2012)
  159. Mignot J-M et al. Phys. Rev. B 89 161103(R) (2014)
  160. Riseborough P S J. Magn. Magn. Mater. 226-230 127 (2001)
  161. Hoshino S, Kuramoto Y Phys. Rev. Lett. 111 026401 (2013)
  162. Menushenkov A et al. Z. Kristallog. 225 (11) 487 (2010)
  163. Menushenkov A P et al. J. Supercond. Novel Magn. 27 925 (2014)

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение