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The search for the lost entropy of CeB6

Jeudi 13 décembre 14:00 - Duree : 1 heure
Lieu : Salle « Remy Lemaire » (K223) de l’Institut Néel – au n°25 de la rue des martyrs, Grenoble.

Orateur : Mehdi AMARA (Institut Néel)

Among the many puzzles of CeB6, there is the question of its magnetic entropy. In the paramagnetic range, the entropy curves derived from specific heat measurements [1,2] are inconsistent with the fourfold degenerate, well isolated, crystal field ground state [3]. This question is solved thanks to new specific heat measu rements together with a better description, in the cage context, of the phonons and crystal field contributions. Accurate analysis of the antiferromagnetic transition shows that it is actually first-order, resulting in an entropy step at TN. Starting from the characteristic dispersion curves of a cage system, an improved modelling of the phonons contribution is proposed. This gives a physical ground to the derivation of CeB6 phonons specific heat from the LaB6 reference data. The obtained temperature variation for CeB6 magnetic entropy is consistent with the fourfold crystal field ground state. However, starting from an entropy value of only 8 ≈ R ln(2.6) J/K.mol at the ordering temperature TQ, it takes as much as 30 K to reach the quadruplet entropy (R ln(4) J/K.mol). This temperature scale fits with the simultaneous shift in the energy separation of the crystal field levels [3]. These phenomena are readily explained if one considers that the rare-earth movement splits the crystal field ground state. Accounting for this cage distributed crystal field yields a quantitative description of the temperature dependence of the paramagnetic entropy. The example of CeB6 shows that a specific treatment of the crystal field is required in rare- earth cage compounds.

[1] T. Fujita, M. Suzuki, T. Komatsubara, S. Kunii, T. Kasuya, and T. Ohtsuka, Solid State Communications 35, 569 (1980).

[2] Y. Peysson, C. Ayache, J. Rossat Mignod, S. Kunii, and T. Kasuya, Journal de Physique 47, 113 (1986).

[3] E. Zirngiebl, B. Hillebrands, S. Blumenröder, G. Güntherodt, M. Loewenhaupt, J. M. Carpenter, K. Winzer, and Z. Fisk, Phys. Rev. B 30, 4052 (1984).

Contact : elsa.lhotel@neel.cnrs.fr

Discipline évènement : (Physique)
Entité organisatrice : (Institut Néel / MCBT)
Nature évènement : (Séminaire)
Evènement répétitif : (Séminaire Magnétisme frustré)
Site de l'évènement : Polygone scientifique

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