Superconductivity and Magnetism of Uranium Compounds

Abstract

Cílem této práce je studium systému UCo1−xRuxGe nacházejícího se na rozhraní magnetické nestability. Podrobná studie magnetických a transportních vlastností po- lykrystal· s r·zným obsahem ruthenia odhalila komplexní změnu těchto parametr· v rámci celé série. UCoGe je slabý ferromagnet s TC ∼ 3 K a malým magnetickým momentem 0.035 µB/f.u. Pozorovali jsme strmý nár·st těchto hodnot až po hodnotu koncentrace ruthenia xmax ≈ 0.1(TC,max = 9 K a µ0 = 0.11 µB). Podstata tohoto ná- r·stu byla studována na mono krystalu o složení UCo0.88Ru0.12Ge získaném metodou plovoucí zóny. Difrakce polarizovaných neutron· provedená na tomto krystalu se slo- žením UCo0.88Ru0.12Ge vysvětlila posílení magnetismu změnou vzájemné orientace magnetických moment· na iontu uranu a kobaltu. Antiparalelní uspořádání, které bylo dříve publikováno pro UCoGe je změněno na paralelní uspořádání v dopova- ném UCo0.88Ru0.12Ge kdy dojde k reorientaci momentu na kobaltu. Silná anizotropie UCo0.88Ru0.12Ge se promítá do teplotní závislosti odporu a teplotní roztažnosti, které se dramaticky liší pro všechny tři osy. Tento prvotní nár·st TC a magnetického mo- mentu je následován poklesem směřujícím ke koncentraci xcr ≈ 0.31 kde magnetické uspořádání mizí. Podrobná studie kritických exponent· teplotních závislostí elek- trického odporu,...

This thesis studies the UCo1−xRuxGe system on the border of magnetic instabil- ity. Proper study of magnetic and transport properties of poly crystals with dif- ferent ruthenium content revealed complex change of these parameters through the series. UCoGe is a weak ferromagnet with TC ∼ 3 K and low magnetic moment 0.035 µB/f.u.. We observed rapid increase of these two quantities up to the con- centration of ruthenium of xmax ≈ 0.1. Background of this increase was studied on the single crystal grown by oating zone method. Polarized neutron diraction experiment performed on this single crystal with composition of UCo0.88Ru0.12Ge ex- plained strengthening of magnetism with a change of mutual orientation of magnetic moments on the uranium and cobalt site. Previously reported antiparallel alignment for the UCoGe is changed to the parallel orientation for the doped UCo0.88Ru0.12Ge when cobalt moment is reoriented. Strong anisotropy of the UCo0.88Ru0.12Ge projects to the temperature dependence of resistivity and to the thermal expansion proper- ties. This primal increase of TC and magnetic moment is followed by decrease when approaching the concentration xcr ≈ 0.31 where magnetic order disappears. Closer study of the critical exponents of temperature dependencies of resistivity, specic heat and the...