Entropy Evolution in the Magnetic Phases of Partially Frustrated CePdAl.
In the heavy-fermion metal CePdAl, long-range antiferromagnetic order coexists with geometric frustration of one-third of the Ce moments. At low temperatures, the Kondo effect tends to screen the frustrated moments. We use magnetic fields B to suppress the Kondo screening and study the magnetic phase diagram and the evolution of the entropy with B employing thermodynamic probes. We estimate the frustration by introducing a definition of the frustration parameter based on the enhanced entropy, a fundamental feature of frustrated systems. In the field range where the Kondo screening is suppressed, the liberated moments tend to maximize the magnetic entropy and strongly enhance the frustration. Based on our experiments, this field range may be a promising candidate to search for a quantum spin liquid.
Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, 01187 Dresden, Germany.|Institut für Festkörperphysik, TU Dresden, 01062 Dresden, Germany.
S
S
Lucas
Institut für Festkörperphysik, Karlsruher Institut für Technologie, 76131 Karlsruhe, Germany.
K
K
Grube
Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, 01187 Dresden, Germany.|Institut für Festkörperphysik, Karlsruher Institut für Technologie, 76131 Karlsruhe, Germany.|Physikalisches Institut, Karlsruher Institut für Technologie, 76049 Karlsruhe, Germany.
C-L
CL
Huang
Experimentalphysik VI, Elektronische Korrelationen und Magnetismus, Universität Augsburg, 86159 Augsburg, Germany.
A
A
Sakai
Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, 01187 Dresden, Germany.
S
S
Wunderlich
Hochfeld-Magnetlabor Dresden (EMFL-HLD), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, 01314 Dresden, Germany.
E L
EL
Green
Institut für Festkörperphysik, TU Dresden, 01062 Dresden, Germany.|Hochfeld-Magnetlabor Dresden (EMFL-HLD), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, 01314 Dresden, Germany.
J
J
Wosnitza
Experimentalphysik VI, Elektronische Korrelationen und Magnetismus, Universität Augsburg, 86159 Augsburg, Germany.
V
V
Fritsch
Experimentalphysik VI, Elektronische Korrelationen und Magnetismus, Universität Augsburg, 86159 Augsburg, Germany.
P
P
Gegenwart
Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, 01187 Dresden, Germany.
O
O
Stockert
Institut für Festkörperphysik, Karlsruher Institut für Technologie, 76131 Karlsruhe, Germany.|Physikalisches Institut, Karlsruher Institut für Technologie, 76049 Karlsruhe, Germany.
H
H
V Löhneysen