Thermal Transport in Strongly Correlated Rare-Earth Intermetallic Compounds

این پایان نامه حمل و نقل حرارتی را در ترکیبات بین فلزی منتخب مبتنی بر زمین های کمیاب بررسی می کند تا به سؤالات مورد علاقه فعلی پاسخ دهد. همچنین تأثیر متقابل فیزیک کوندو و تغییرات سطح فرمی را روشن می کند. نویسنده با انجام اندازه‌گیری‌های رسانایی حرارتی و مقاومت الکتریکی در دماهای کمتر از ۲۵ میلی‌کیلووین، نشان می‌دهد که قانون ویدمان-فرانتس، سنگ بنای فیزیک فلزات، دقیقاً در نقطه بحرانی کوانتومی ناشی از میدان مغناطیسی سنگین نقض می‌شود. -فرمیون فلز YbRh2Si2. این اولین مشاهده از یک نقض عواقب چشمگیری دارد، زیرا بر تجزیه تصویر شبه ذره دلالت دارد.
این پایان نامه با استفاده از یک تکنیک ابتکاری برای اندازه گیری انتقال حرارتی در دمای پایین به صورت همدما به عنوان تابعی از میدان مغناطیسی، انتقال های میدان زیاد خاص، تا حدی تازه کشف شده، در CeRu2Si2 و YbRh2Si2 را به عنوان انتقال لیفشیتز مرتبط با تغییر در فرمی تفسیر می کند. سطح در نهایت، با استفاده از این تکنیک جدید برای اندازه‌گیری‌های رسانایی حرارتی ابررسانای سکوترودیتی LaPt4Ge12، این پایان‌نامه ثابت می‌کند که این سیستم یک ابررسانای معمولی با یک شکاف انرژی واحد است. بنابراین، گمانه زنی های گسترده در مورد جفت شدن نامتعارف کوپر در این مواد را رد می کند.

This thesis explores thermal transport in selected rare-earth-based intermetallic compounds to answer questions of great current interest. It also sheds light on the interplay of Kondo physics and Fermi surface changes.
By performing thermal conductivity and electrical resistivity measurements at temperatures as low as 25mK, the author demonstrates that the Wiedemann–Franz law, a cornerstone of metal physics, is violated at precisely the magnetic-field-induced quantum critical point of the heavy-fermion metal YbRh2Si2. This first-ever observation of a violation has dramatic consequences, as it implies a breakdown of the quasiparticle picture.
Utilizing an innovative technique to measure low-temperature thermal transport isothermally as a function of the magnetic field, the thesis interprets specific, partly newly discovered, high-field transitions in CeRu2Si2 and YbRh2Si2 as Lifshitz transitions related to a change in the Fermi surface. Lastly, by applying this new technique to thermal conductivity measurements of the skutterudite superconductor LaPt4Ge12, the thesis proves that the system is a conventional superconductor with a single energy gap. Thus, it refutes the widespread speculations about unconventional Cooper pairing in this material.