Numéro
J. Phys. I France
Volume 1, Numéro 5, May 1991
Page(s) 765 - 777
DOI https://doi.org/10.1051/jp1:1991168
DOI: 10.1051/jp1:1991168
J. Phys. I France 1 (1991) 765-777

Model calculation of the static magnetic susceptibility in light rare earth metallic systems

Y. Hammoud1 and J.C. Parlebas2

1  Physics Department, Syrian A.E.C., Damascus-S.A.R., Syria
2  IPCMS UMR 46 CNRS, Université Louis Pasteur, 4 rue Blaise Pascal, 67070 Strasbourg, France


(Received 7 May 1990, revised 23 January 1991, accepted 30 January 1991)

Abstract
Using the impurity Anderson model in the large $N_{\rm f}$ approximation, where $N_{\rm f}$ is the orbital and spin degeneracy of the f level, we calculate the zero temperature static paramagnetic susceptibility of light rare earth metallic systems. The calculation is performed for large values of the Coulomb $U_{\rm ff}$ electron-electron interactions with respect of the V hybridization of f 1 and f 2 configurations with the conduction states (i.e. f 0 configuration) : we only keep the leading terms in a development in successive powers of $1/U_{\rm ff}$ and V. Our numerical results on the magnetic susceptibility start from a simple analytic expression and are discussed in terms of the f level position, the hybridization V, the shape and filling of the conduction band and also the finite $U_{\rm ff}$ effects. Finally we present calculated curves for the susceptibility versus V in connection with the $\alpha\gamma$ transition of cerium and utilizing the same parameters as those used previously to obtain core level L $_{\rm III}$ absorption spectra : also in the case of the susceptibility, the hybridization appears to be an important parameter to describe the phase change from $\gamma$ to $\alpha$ cerium.

Résumé
Nous utilisons le modèle d'Anderson à une impureté dans l'approximation des grands $N_{\rm f}$$N_{\rm f}$ est la dégénérescence d'orbitale et de spin du niveau f et nous calculons alors la susceptibilité paramagnétique statique (à température nulle) dans les systèmes métalliques de terres rares légères. Nous effectuons notre calcul pour des valeurs de l'interaction de Coulomb $U_{\rm ff}$ grandes par rapport à l'hybridation V des configurations f 1 et f 2 avec les états de conduction (c.-à-d. la configuration f 0): nous ne retenons que les termes les plus imporatnts dans un développement en puissances successives de $1/U_{\rm ff}$ et V. Ensuite nous discutons nos résultats numériques à partir d'une forme analytique simple obtenue pour la susceptibilité magnétique en fonction de la position du niveau f, de l'hybridation V, de la forme et du remplissage de la bande de conduction et enfin des effets de $U_{\rm ff}$ fini. Finalement nous présentons des courbes de susceptibilité que nous avons calculées en fonction de V et en liaison avec la transition $\alpha\gamma$ du cérium, en utilisant les mêmes paramètres que ceux qui interviennent dans un précédent calcul de spectres L $_{\rm III}$ d'absorption de coeur. Ainsi, également dans le cas de la susceptibilité, l'hybridation V apparaît-elle comme un paramètre important pour décrire le changement de phase $\alpha\gamma$ du cérium.



© Les Editions de Physique 1991

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