KIP-Veröffentlichungen

Ausführliche Messungen der Magnetisierung, thermischen Ausdehnung und Magnetostriktion wurden an den Seltene Erden Tetraboriden ErB₄ und HoB₄ durchgeführt. In der orthorhombischen Phase von ErB₄ wurden die Magnetisierungsplateaus 1/3, 1/2 und 2/3 für B parallel a zusätzlich zum bekannten 1/2 Plateau für B parallel b entdeckt. Magnetisierungsmessungen zeigen einen weiteren Phasenübergang bei B < 1 T für B parallel a und B parallel b. Der thermische Expansionskoeffzient α aller kristallografischer Achsen weist für B = 0 T eine λ-förmige Anomalie beim Phasenübergang bei T_N = 15.4 K auf. Dies impliziert positive uniaxiale Druckabhängigkeiten dT_N/dp_i der Übergangstemperatur. Messungen der magnetischen Suszeptibilität bis zu hohen Temperaturen zeigen eine ausgeprägte Anisotropie zwischen c-Achse und ab-Ebene. Das Phasendiagramm für HoB₄ ist komplexer als bisher berichtet und weist zusätzliche Phasengrenzen auf, die auf zusätzliche Phasen für B parallel a hindeuten. Sowohl das Auftreten von Besonderheiten in der Magnetostriktion, die nicht in M(B) Messungen sichtbar sind, wie auch Unterschiede zwischen nullfeldgekühlten und feldgekühlten Messungen der thermischen Expansion könnten durch die Existenz von strukturellen Domänen in HoB₄ erklärt werden. Für jede der Übergangstemperaturen T_N2 = 5.5 K und T_N1 = 7.1 K zeigen alle Hauptachsen von HoB₄ im Nullfeld Anomalien mit gleichem Vorzeichen. Dies impliziert positive uniaxiale Druckabhängigkeiten der Übergangstemperaturen dT_N2/dp_i> 0 und dT_N1/dp_i> 0. Die magnetischen Phasendiagramme für die untersuchten Feldrichtungen wurden erstellt.

Detailed measurements of the magnetisation, thermal expansion and magnetostriction of single crystals of the rare-earth systems ErB₄ and HoB₄ are presented. For the orthorhombic phase of ErB₄, the magnetisation plateaus 1/3, 1/2 and 2/3 are observed for B parallel a in addition to a previously reported 1/2 plateau for B parallel b. Magnetisation measurements for B parallel a and B parallel b show additional phase transitions at B < 1 T. The thermal expansion coefficient α in zero field exhibits a λ-shaped anomaly at the phase transition at T_N = 15.4 K with the same sign for all crystallographic axes, which all imply positive uniaxial pressure dependencies dT_N/dp_i. Magnetic susceptibility measurements up to high temperatures confirm a persisting anisotropy between c-axis and ab-plane for ErB₄. HoB₄ is found to exhibit a more complex phase diagram with several additional phase boundaries, implying additional phases for B parallel a. Both magnetostriction features which do not appear in the M(B) data and a difference between zero-field cooled and field-cooled thermal expansion data suggest the existence of structural domains in HoB₄. In zero magnetic field, all axes of HoB₄ show anomalies of the same sign at the transitions at T_N2 = 5.5 K and T_N1 = 7.1 K, respectively, implying positive uniaxial pressure dependencies dT_N2/dp_i> 0 and dT_N1/dp_i> 0. Magnetic phase diagrams for the investigated field directions are constructed.