ESR researches on YBİPt heavy fermion compound doped by Er+3 and Gd+3

Abstract

Er+3 ve Gd+3Katkdı YBiPt Bileşiğinde ESR İncelemeleri Sadık Güner Master Tezi, 1999 Tez Danışmanı: Prof.Dr.Bekir Aktaş ÖZET Bulk formunda hazırlanmış Er+3 (4f a) veya Gd+3 katkılı YBiPt ağır fermiyon bileşiği Elektron Spin Rezonans (ESR) tekniği ile 4 K ila 300 K aralığında sıcaklığın fonksiyonu olarak incelendi. Spektrumların çoğu hem x ve hem de q band spektrometresi ile kaydedildi. Kaydedilen tüm ESR sinyallerinin sıcaklığa bağımlı olduğu görüldü. Her iki tür katkılı örnek için de yalnızca 25 K nin altındaki sıcaklıklarda ortaya çıkan safsızlık iyonlarına ah ESR pikleri yanında hemen her sıcaklıkda çok şiddetli izotropik ve yaklaşık serbest elektronun ga değerine sahip bir pik gözlendi. Kaydedilen çok şiddetli izotropik pikin serbest elektron ge değerine eşit bir g yarılma faktörünün olması bileşiğin iletken özellik göstermesiyle tutarlılık sağladı. 25 K sıcaklığının altındaki sıcaklıklarda kaydedilen anizotropik piklerin ilaveten sekiz hiperince yarılma pikleri gösterdiği, bununda kaynağının 167Er+3 izotoplarının nükleer ve elektronik spinlerinin arasındaki etkileşmeler olduğu saptandı. Tüm yukarda bahsedilen soğurma piklerinin asimetrik bir yapıda ortaya çıkması ve iletkenlerde gözlenen piklere benzerliği örneklerin iletken olduklarım ortaya koydu. Açısal bağımlılığın incelenmesinden safsızlık atomlarının oturdukları yerler için kübik kristal simetrinin önerilebileceği anlaşıldı. Tüm bu bulgular dikkate alınarak deneysel datayı açıklamak üzere uygun bir model önerildi. `Matlab` bilimsel bilgisayar dili kullanılarak deneysel datalarla fit eden teorik datalar veren bir program geliştirildi. Teorik analizler tamamlandıktan sonra bir sonuca gidildi.

IV ESR RESEARCHES on YBiPt COMPOUND DOPED by Er+3 and G«l+3 Sadık GÜNER Master Thesis, 1999 Advisor : Prof. Dr. Bekir Aktaş ABSTRACT The heavy fermion compound YBiPt doped by Er+3 (4 f n) or Gd+3was prepared as bulk form. It has been researched by ESR. technique between the temperature interval 4K-300 K. Most of the spectra have been registered by both x-band and q-band spectrometers. The ESR signals were observed to be temperature dependent. Beside a very strong isotropic signal which arose at all temperature range under study, strictly temperature dependent absorptions were observed under 25 K. The temperature dependence of intensity of these spectra obeys to well-known Curie law for paramagnetism, coming from the unpaired electrons of Er+3 ion. The strong peak has g value equal to ge of free electron in the conducting samples. This case is also a proof for the conducting property of host material. The later temperature dependent resonances are partially splits into eight hyperfine peaks coming from the interaction between electronic and nuclear spins of 167Er+3 isotopes. All of the above absorption peaks have the asymmetric structure with respect to the resonance fields in accordance with the conducting property of samples. From the angular behavior of the ESR spectra, the cubic crystalline field structure is suggested for the local sites of Er+3 impurity ions. Considering all of the foundings above a model was suggested to explain the experimental data. A computer program was written by using the `Matlab` scientific language to get the theoretical spectra and to deduce physical parameters fitting to the experimental data.