Die magnetischen Eigenschaften von seltenen Erdmetallen bei sehr tiefen Temperaturen

Zusammenfassung

Die magnetischen Eigenschaften der seltenen Erdmetalle Ce, Pr, Nd, Sm, Tb, Dy, Ho, Tm und Yb wurden bis 1,5‡ K herab untersucht.

Die allgemeinen Ergebnisse sind:

• 1. Die Ionen, die das Metallgitter des Ce, Pr, Nd, Sm und Dy aufbauen, sind die gleichen wie in den Salzen oder Oxyden, also die dreiwertigen Ionen. Das Yb-Gitter ist vorwiegend aus den zweiwertigen Ionen aufgebaut. Der kleine Paramagnetismus entspricht 2% Yb³⁺-Ionen, kann aber auch durch Verunreinigung verursacht sein.

• 2. Die bei den Salzen auftretenden Abweichungen vom Curie-Weißschen Gesetz sind durch die Kristallfeldaufspaltung der Elektronenterme verursacht. In den Metallen ist diese Aufspaltung klein, wenn überhaupt vorhanden.

• 3. Die Austauschwechselwirkung führt bei den Metallen in den meisten Fällen entweder zu Ferromagnetismus oder Antiferromagnetismus.

• 4. Vermutlich gilt eine Regel, nach der bei sehr tiefen Temperaturen die Metalle der ersten Hälfte, Ce bis Eu, antiferromagnetisch, die Metalle der zweiten Hälfte dagegen ferromagnetisch werden. Bei Pr, Dy und Yb, die nur in Pulverform vorlagen, wurde keiner der beiden Fälle beobachtet, obwohl der Ferromagnetismus des kompakten Dy bekannt ist.