Investigación

 

Electrical and magnetic properties of UFe_x compounds

 

E. Verdín y R. Escudero

 

Programa de Posgrado en Ciencias (Física) Universidad de Sonora, Calle Rosales y Boulevard Luis Encinas, 83000 Hermosillo, Son., México

Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México, Apartado Postal 70-360, 04510 México, D.F., México.

 

Recibido el 22 de abril de 2003
Aceptado el 16 de octubre de 2003

 

Abstract

UFe_x alloys with compositions from x = 1.60 to 13.20 at. % of Fe, are superconducting with maximum transition temperature, Tc = 3.59 K. X-ray diffraction analysis, shows the existence of different compositions with formula α-U+Fe and solubility limit close to x = 1.76 ± 0.87 at. % Fe. With increasing Fe the solid solution U₆Fe phase forms and coexists with the metastable α-U+Fe until it saturates. The annealing process to the samples accelerates the formation of U₆Fe, modifying substantially the magnetic characteristics, but without changing its superconducting transition.

Keywords: Superconductivity; Magnetism; Heavy Fermions; U alloys.

 

Resumen

Aleaciones de UFe_x con composiciones desde x = 1.60 a 13.20 (at. % de Fe) muestran transiciones superconductoras que se incrementan hasta una temperatura máxima de Tc = 3.59 K. Análisis de difracción por rayos X muestran la formación de diferentes composiciones α-U+Fe, con límite máximo de saturación cercano α x_sat = 1.76 ± 0.87 at. % Fe. En x_sat se inicia la formación de la solución solida U₆Fe. El recocido de las muestras incrementa la formación de U₆ Fe, a expensas de las composiciones metaestables iniciales. Este proceso de recocido modifica substancialmente las características magnéticas de las composiciones intermedias, pero sin que cambien las características superconductoras.

Descriptores: Superconductividad; magnetismo; fermiones pesados; aleaciones de uranio.

 

PACS: 74.70.Ad; 74.25.Ha; 74.70.Tx

 

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Acknowledgements

E.Verdin thanks to the Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia, CONACyT, for a scholarship and to the IIM-UNAM. R. Escudero thanks to CONACyT grant G0017 and DGAPA UNAM, project IN102101, for partial support of this research. We also thank A. Durán, F. Morales for critical reading of the manuscript, R. Escamilla for the Rietveld refinements, and F. Silvar for the He supply.

 

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