Pressure effects on physical properties of a selected Ce-based compound

Abstract

Diplomová práca je zameraná na štúdium transportných vlastností dvoch intermetalických zlúčenín, CeRhSi3 a CeCuAl3, pod vysokým vonkajším tlakom. Vysokotlaková závislosť tlakom indukovanej supravodivosti pozorovanej v CeRhSi3 je podrobne študovaná v tlakoch do 4,6 GPa, pričom sa zameriavame na zatiaľ nepreskúmanú oblasť nad 3 GPa. Po nadobudnutí maximálnej hodnoty na 2,9 GPa je kritická teplota supravodivého prechodu postupne potláčaná ďalšou aplikáciou tlaku. Pátranie po možnej tlakom indukovanej supravodivosti v CeCuAl3 je vykonané v obsiahlom rozsahu tlakov s použitím tlakových ciel Bridgemanovho typu s pevným výmenným médiom a teoretickým tlakovým limitom 12 GPa. Žiadna tlakom indukovaná supravodivosť nie je pozorovaná v tlaku do 4,5 GPa a teplote vyššej než 8 mK. Ďalšia pozornosť je venovaná kalibračnému štúdiu troch tekutých tlakových výmenných médií zo série Daphne Oil 7000 s cieľom vylepšenia vysokotlakových experimentálnych techník. Prezentujeme detailné výsledky o hydrostaticite, tuhnutí, tlakovom spáde a stlačiteľnosti individuálnych médií.

Presented thesis focuses on the study of transport properties of two intermetallic compounds, CeRhSi3 and CeCuAl3, under high external pressure. High-pressure dependence of previously reported pressure induced superconductivity in CeRhSi3 is studied closely up to 4.6 GPa, focusing on the, so-far-unstudied, pressure region above 3 GPa. After reaching maximal value at 2.9 GPa, the critical temperature of superconducting transition is gradually suppressed by further pressure application. Extensive search for possible pressure induced superconductivity in CeCuAl3 is conducted, employing solid-pressure-medium Bridgman anvil cells with theoretical pressure limit of 12 GPa. No pressure induced superconductivity is observed up to 4.5 GPa and down to 8 mK. Additionally, a calibration study of three liquid pressure exchange media from Daphne Oil 7000 series is carried out in order to advance high pressure experimental techniques. Comprehensive results about hydrostaticity, solidification, pressure drop and compressibility of individual pressure media are presented.