Issue
J. Phys. I France
Volume 3, Number 2, February 1993
Page(s) 459 - 469
DOI https://doi.org/10.1051/jp1:1993139
DOI: 10.1051/jp1:1993139
J. Phys. I France 3 (1993) 459-469

Phase diagram ( T, H) investigation by direct measurement of d R/d T in a magnetic material

Ph. Gandit, F. Terki, J. Chaussy and P. Lejay

Centre de Recherches sur les Très Basses Températures, 25 avenue des martyrs, BP 166, 38042 Grenoble Cedex 09, France


(Received 31 July 1992, accepted 10 August 1992)

Abstract
The temperature dependences of the resistance R(T) and the singular part of $\frac{{\rm d}R}{{\rm d}T}$ near the critical regime and in the presence of magnetic fields H[0-5 T] are presented in this paper. The measurements were carried out using a novel technique from which $\left.\frac{{\rm d}R(T)}{{\rm d}T}\right\vert _H$ can be determined directly. This quantity, being related to the transport coefficient $\frac {1}{R}~\frac{{\rm d}R}{{\rm d}T}$, is directly connected to the specific heat behavior near the phase transition. The high accuracy of our experimental data allows us to compare the critical exponents deduced from our previous measurements in zero field ( H = 0 T) and those predicted by several models of the renormalization group theory. We present a complete phase diagram for a single crystal of erbium oriented along the c-axis. This constitutes the first systematic study of field-induced magnetic phase transitions using the magnetoresistance R(T, H) and its derivative $\left.\frac{{\rm d}R}{{\rm d}T}\right\vert _H$ near the critical points.

Résumé
La dépendance en température de la résistance R(T) et de la partie singulière $\frac{{\rm d}R}{{\rm d}T}$ au voisinage des régions critiques, sous champs magnétiques compris entre 0 et 5 T sont présentées dans cet article. Ces mesures ont été obtenues à l'aide d'une nouvelle technique qui permet d'accéder directement à $\left.\frac{{\rm d}R(T)}{{\rm d}T}\right\vert _H$. Cette quantité qui est reliée au coefficient de transport $\frac {1}{R}~\frac{{\rm d}R}{{\rm d}T}$, est proportionnelle à la chaleur spécifique au voisinage des transitions de phases. La précision des données expérimentales nous a permis de vérifier le bon accord entre l'analyse que nous avons menée pour H = 0 T, et la valeur des exposants critiques prédite par différents modèles de la théorie du groupe de renormalisation. En outre, nous présentons une nouvelle approche de la détermination d'un diagrame de phase ( T, H) en utilisant les propriétés de transport R(T, H) et $\left.\frac{{\rm d}R(T)}{{\rm d}T}\right\vert _H$. d'un monocristal d'erbium, au voisinage des températures critiques.

PACS
75.30K - 75.40 - 75.40G

© Les Editions de Physique 1993