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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
FÍSICA (33144010001P7)
YbV6Sn6, um novo candidato a material quântico
PEDRO CAETANO SABINO SANTOS
DISSERTAÇÃO
30/04/2024

Férmions pesados tem sido um tema extensivamente estudado nas últimas décadas como uma importante área da física de sistemas de elétrons fortemente correlacionados. Neste estudo, nós apresentaremos o desenvolvimento da pesquisa do YbV6Sn6, um composto com férmions pesados recentemente descoberto, buscando indicativos de criticalidade quântica através da aplicação de campo magnético externo e pressão hidrostática. Os monocristais crescidos através da técnica de auto-fluxo combinado com uma pré-síntese em um forno a arco apresentaram, mesmo quando limpos em solução de HCl, a fase secundária V3Sn, material supercondutor da família A15. Quando crescidos sem o auxílio da pré-síntese não houve detecção dessa fase após a limpeza em solução ácida. Foram usadas técnicas de difração de raios-X e refinamento de Rietveld para identificar e checar a qualidade da fase crescida. A caracterização magnética foi feita através de curvas de MvsT e MvsH medidas em uma magnetômetro SQUID. As curvas de MvsH indicaram assinaturas de um campo elétrico cristalino (CEF) presente nas amostras. As curvas de MvsT com H ∥ ab apresentaram uma temperatura de CurrieWeiss positiva indicando a predominˆancia de interações FM, com um momento efetivo correspondente ao do Yb3+. Por outro lado, as medidas com H ∥ c evidenciaram uma predominância de interações AFM com momento efetivo menor, acompanhado de um máximo local em 28 K e um mínimo local em 15 K decorrente do efeito de CEF. As medidas de transporte elétrico e calor específico foram feitas em um sistema PPMSII Evercool. As medidas de calor específico confirmaram o estado de férmion pesado do material e indicaram a presen¸ca de uma anomalia de Schottky associada ao CEF presente no material. Os resultados de resistividade sob variados campos magnéticos indicaram, em baixas temperaturas, um estado de não líquido de Fermi (NFL) ao longo de toda a região analisada e uma tendência à criticalidade quântica entre 0 e 10 kOe. Quando aplicadas pressões hidrostáticas, em baixas temperaturas o sistema indicou a saída da região de NFL com a recuperação de um comportamento de Líquido de Fermi (FL) próximo a 1 GPa. Aumentando mais a pressão revelou o retorno a um comportamento NFL, indicando a proximidade de um novo ponto crítico quântico que deve ser alcançado em torno de 3.8 GPa. Nós agradecemos o apoio do GPOMS-UNICAMP, CBPF, CEM-UFABC, CAPES e FAPESP.

Crescimento de Cristais;Compostos Intermetálicos;Férmions Pesados;Redes de Kondo;Criticalidade Quântica
Heavy fermions have been extensively studied for several decades as an important area of physics in strongly correlated electron systems. In this work, we present an investigation on monocrystalline YbV6Sn6, a recently discovered heavy fermions system, and seek to identify indications of quantum criticality tuned by both magnetic field and hydrostatic pressure. Single crystals grown using the self-flux technique combined with pre-synthesis in an arc furnace showed, even when cleaned in an HCl solution, the secondary phase V3Sn, a superconducting material from the A15 family. When grown without the aid of pre-synthesis, this phase was not detected after cleaning in acidic solution. X-ray diffraction and Rietveld refinement were used to identify and check the quality of the grown phase. Magnetic characterization was performed using MvsT and MvsH curves measured in a SQUID magnetometer. The MvsH curves indicated signatures of a crystalline electric field (CEF) effects present in the samples. The MvsT curves with H ∥ ab-plane showed a Curie-Weiss temperature indicating the predominance of FM interactions, with an effective moment corresponding to that of Yb3+. On the other hand, measurements with H ∥ c-axis showed a predominance of AFM interactions with a smaller effective moment, accompanied by a local maximum at 28 K and a local minimum at 15 K due to the CEF effects. Electrical transport and specific heat measurements were performed in a PPMS-II Evercool system. Specific heat measurements confirmed the heavy fermion ground state of the material and indicated the presence of a Schottky anomaly associated with the CEF effects. Resistivity results at low temperatures for various applied magnetic fields indicated non-Fermi liquid (NFL) behavior throughout the analyzed region, and a tendency towards fieldinduced quantum criticality between 0 and 10 kOe. When hydrostatic pressures were applied, at low temperatures the system indicated departure from the NFL region, with the recovery of Fermi liquid (FL) behavior near 1 GPa. Increasing the pressure further showed a return to NFL behavior, indicating the proximity of a new pressure-induced quantum critical point that should be reached around 3.8 GPa. We thank the support of GPOMS-UNICAMP, CBPF, CEM-UFABC, CAPES, and FAPESP.
Crystal Growth;Intermetallic Compounds;Heavy Fermions;Kondo Lattices;Quantum Criticality
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada
FIS - PEDRO CAETANO SABINO SANTOS.pdf

Contexto

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Banca Examinadora

MARCOS DE ABREU AVILA
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
RICARDO DONIZETH DOS REIS Participante Externo
CRIS ADRIANO Participante Externo
MARCOS DE ABREU AVILA Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 2
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 28

Vínculo

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Não
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