Magnetic ordering and hybridisation in YbAuCu 4

P. Bonville; B. Canaud; J. Hammann; J.A. Hodges; P. Imbert; G. Jéhanno; A. Severing; Z. Fisk

doi:doi:10.1051/jp1:1992157

Numéro		J. Phys. I France Volume 2, Numéro 4, April 1992


Page(s)		459 - 486
DOI		https://doi.org/10.1051/jp1:1992157

DOI: 10.1051/jp1:1992157
J. Phys. I France 2 (1992) 459-486

Magnetic ordering and hybridisation in YbAuCu $_{\bf 4}$

P. Bonville¹, B. Canaud¹, J. Hammann¹, J.A. Hodges¹, P. Imbert¹, G. Jéhanno¹, A. Severing² and Z. Fisk³

¹ Service de Physique de l'Etat Condensé, Département de Recherche sur l'Etat Condensé, les Atomes et les Molécules, Centre d'Etudes de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France
² Institut Laue-Langevin, 38042 Grenoble, France
³ Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545, U.S.A.

(Received 25 October 1991, accepted in final form 18 December 1991)

Abstract
We report on a ¹⁷⁰Yb Mössabauer spectroscopy investigation of the low temperature magnetic properties of the cubic heavy electron material YbAuCu ₄. In the antiferromagnetically ordered phase ( $T_{\rm N}=1$ K), we measure a 20 % reduction of the Yb ⁺³ saturated spontaneous moment with respect to that of the crystal field $\Gamma_7$ ground state and we evidence a sizeable anisotropy of the interionic magnetic interaction. We interpret these features in terms of 4f electron - conduction electron hybridisation, which accounts for the heavy electron properties. The energy scale $k_{\rm B}T_0$ of hybridisation is estimated to be 0.3 K. The Mössbauer spectra in the ordered and paramagnetic phases show inhomogeneous line broadenings which are interpreted as arising from a distribution of local strains along the $\langle111\rangle$ crystal axes, of mean magneto-elastic energy 0.2 - 0.4 K.

Résumé
Nous présentons une étude par spectroscopie Mössbauer sur ¹⁷⁰Yb des propriétés à basse température du composé cubique à électrons lourds YbAuCu ₄. Dans la phase antiferromagnétique ( $T_{\rm N}=1$ K), nous mesurons une réduction de 20 % du moment spontané à saturation de Yb ⁺³ par rapport au moment de l'état fondamental $\Gamma_7$ de champ cristallin, et nous mettons en évidence une anisotropie notable de l'interaction magnétique entre les ions. Nous interprétons ce comportement en termes d'hybridation entre les électrons 4f et les électrons de conduction, qui rend compte des propriétés de type électron lourd. L'échelle d'énergie $k_{\rm B}T_0$ de l'hybridation est estimée de l'ordre de 0,3 K. Les spectres Mössbauer dans les phases ordonnée et paramagnétique présentent des élargissements de raie inhomogènes qui sont interprétés en termes de distribution de contraintes locales suivant les axes <111> du cristal, d'énergie magnéto-élastique moyenne 0,2 - 0,4 K.