Переход от трехвалентного состояния церия к четырехвалентному в ряду Ce(Cu$_{1-x}$Ni$_{x}$)$_{5}$ (${0\leqslant x\leqslant 1}$)

Исследованы температурные зависимости удельного сопротивления $\rho(T)$, коэффициента термоэдс $S(T)$, магнитной восприимчивости $\chi(T)$ в ряду изоструктурных твердых растворов замещения Ce(Cu$_{1-x}$Ni$_{x}$)$_{5}$ (${0\leqslant x\leqslant 1}$), в которых по мере увеличения концентрации никеля от ${x=0}$ до ${x=1}$ осуществляется изменение валентного состояния церия от Се$^{3+}$ (${x=0}$) до Се$^{4+}$ (${x=1}$). Измерения проведены на поликристаллических образцах Ce(Cu$_{1-x}$Ni$_{x}$)$_{5}$ в интервале температур ${0.05\,\text{K}\leqslant T\leqslant300}$ K. Обнаружено, что при увеличении $x$ на кривых $\rho(T)$ появляются участки логарифмического роста $\rho$, причем кондовский вклад в сопротивление максимален для сплавов с ${x\simeq0.5}$. В диапазоне ${x\geqslant0.5}$ эффект Кондо подавляется и кривые $\rho(T)$ соответствуют режиму валентных флуктуаций. Кроме того, при концентрации ${x=0.5}$ на зависимости $\rho_{T=2.4\,\text{K}}(x)$ наблюдается максимум. Коэффициент термоэдс, не превышающий 5 мкВ/K во всем изученном интервале температур при ${0\leqslant x\leqslant 0.4}$, ${0.6\leqslant x\leqslant1}$, резко усиливается вблизи составов с ${x=0.5}$ и достигает значений ${S\,(x=0.5,T\simeq55\,\text{K})\simeq25}$ мкВ/K.
У сплавов с ${x=0}$ и ${x=0.1}$ магнитная восприимчивость немонотонно зависит от температуры: кюри-вейссовский рост $\chi(T)$ при ${T=T_{M}}$ сменяется на участки убывания $\chi(T)$, что соответствует переходу CeCu$_{5}$ и, по-видимому, Ce(Cu$_{0.9}$Ni$_{0.1}$)$_{5}$ в антиферромагнитное состояние при ${T_{M}=(5\pm0.5)}$ и ${T_{M}=(1.55\pm0.05)}$ K соответственно. Полученные результаты свидетельствуют о наличии в Ce(Cu$_{1-x}$Ni$_{x}$)$_{5}$ последовательности переходов: магнитный $4f$-металл (${0\leqslant x\leqslant0.1}$) — немагнитная Кондо-решетка (${0.1\leqslant x\leqslant0.5}$) — соединение с переменной валентностью (${0.4\leqslant x\leqslant 0.9}$) — металл с незаполненной $4f$-зоной (${x=1}$), индуцируемых изменением положения $4f$-уровня относительно уровня Ферми $\varepsilon_{F}$ при изменении состава $x$ в ряду Се(Cu$_{1-x}$Ni$_{x}$)$_{5}$.