J. Phys. I France
Volume 4, Numéro 4, April 1994
Page(s) 595 - 603
DOI: 10.1051/jp1:1994163
J. Phys. I France 4 (1994) 595-603

Heterogeneous Yb 3+-Yb 2+ mixed valency and unusual Kondo ground state in Yb 4As 3

P. Bonville1, A. Ochiai2, T. Suzuki3 and E. Vincent1

1  CEA, C.E. Saclay, DSM/DRECAM, Service de Physique de l'Etat Condensé, 91191 Gifsur-Yvette, France
2  The Oarai Branch, I.M.R., Tohoku University Oarai, Ibaraki 311-13, Japan
3  Department of Physics, Tohoku University, Sendai 980, Japan

(Received 29 November 1993, accepted 15 December 1993)

We present 17OYb Mdssbauer spectroscopy data in the temperature range 0.04550 K and magnetic susceptibility and isothermal magnetisation measurements in the temperature range 0.6-50 K in the heavy fermion compound Yb 4As 3 The presence of ~ 20% of Yb 3+ ions is detected in the Mössbauer spectra with an applied magnetic field of 7 T, yielding a microscopic proof of the existence of a heterogeneous mixed valence state containing Yb 3+ and Yb 2+ ions. No magnetic ordering of the Yb 3+ sublattice (with moments bigger than 0.15 UB) is detected down to 0.045 K. The low temperature upturn of the magnetic susceptibility is shown to be an intrinsic feature of Yb 4As 3, suggesting that the ground state is of an unconventional Kondo lattice type.

Des mesures de spectroscopie MSssbauer sur 17OYb, dans le domaine de température 0,045-50 K, et de susceptibilité magnétique et aimantation, dans le domaine de température 0,6-50 K, ont été réalisées dans le composé fermion lourd Yb 4As 3. La présence de ~ 20% d'ions Yb 3+ est détectée dans les spectres Mössbauer lorsqu'on applique un champ magnétique de 7 T, ce qui constitue une preuve microscopique de l'existence d'un état de valence mixte hétérogène contenant les ions Yb 2+ et Y 3+ On n'a pas détecté d'ordre magnétique du sous-réseau Yb 3+ (avec des moments supérieurs à 0,15 EcB) jusqu'à 0,045 K. On a montré que la remontée à basse température de la susceptibilité magnétique est une caractéristique intrinsèque de Yb 4As 3, ce qui suggère que l'état fondamental est un réseau Kondo d'un type inhabituel.

© Les Editions de Physique 1994

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