Особенности фазовой диаграммы растворов (La₁₋xNdx)₃S₄

Abstract

Исследована сверхпроводящая и магнитная фазовая диаграммы твердых растворов (La₁₋xNdx)₃S₄ в области концентраций от 0 до 15 aт.% Nd. Сверхпроводимость проявляется вплоть до концентрации x = 6 ат. % Nd, что превышает значение критической концентрации xc = 4 aт. %, вытекающее из теории Абрикосова-Горькова. Более слабое подавление сверхпроводимости примесью Nd связано, вероятно, с расщеплением основного терма Nd³⁺ кристаллическим полем. Из измерения магнитной восприимчивости следует, что величина расщепления между основным дублетом и возбужденным квартетом составляет 75 ± 3 К. Выше концентрации x = 6 at.% Nd наблюдаются переходы в ферромагнитное состояние.

Досліджено надпровідну та магнітну фазову діаграми твердих розчинів (La₁₋xNdx)₃S₄ в області концентрацій від 0 до 15 aт.% Nd. Надпровідність проявлюється аж до концентрації x = 6 ат. % Nd, що перевищує значення критичної концентрації xc = 4 aт. %, яке випливає з теорії Абрикосова-Горькова. Більш слабке придушення надпровідності домішкою Nd пов'язане, мабуть, з розщепленням основного терма Nd³⁺ кристалічним полем. Із вимірювання магнітної сприйнятливості виходить, що величина розщеплення між основним дублетом та збудженим квартетом складає 75 ± 3 К. Вище концентрації x = 6 at.% Nd спостерігаються переходи у феромагнітний стан.

Superconducting and magnetic phase diagrams of (La₁₋xNdx)₃S₄ solid solutions are investigated in the concentration range from 0 to 15 at% Nd. The superconductivity is observed at x = 6 at% Nd, exceeding the critical concentration value xc = 4 at%, followed from Abrikosov-Gor'kov theory. A weaker suppression of the superconductivity appears to be due to the Nd³⁺ ground term splitting by the crystalline field. It follows from the magnetic susceptibility measurement that the splitting by the crystalline field is 75 ± 3 K. At concentration x > 6 at% Nd one can observe magnetic transitions to a ferromagnetic state.