The XV^th International Conference on low temperature physics
Quantum Fluids and Solids
Superconductivity

J. Phys. Colloques 39 (1978) C6-1010-C6-1012
DOI: 10.1051/jphyscol:19786446

MAGNETIC EXCITATIONS AND THE COOPERATIVE JAHN-TELLER TRANSITION IN PrCu₂

J.K. Kjems¹, H.R. Ott², S.M. Shapiro³ and K. Andres<sup>4

1</sup>  Risø National Laboratory, DK-4000 Roskilde, Denmark Summer visitor at Brookhaven National Laboratory 1977
²  Laboratoriun für Festkörperphysik, EtH, Zürich, Switzerland
³  Brookhaven National Laboratory, 11973 New York, USA Research supported by the Division of Basic Energy Sciences, Department of Energy, under contract Na EY-76-C-02-0016
⁴  Bell Laboratories, Murray Hill, 07974 New Jersey, USA

Résumé
La déformation structurelle qui se produit dans PrCu₂ au-dessous de 7,3 K a été déterminée par la diffraction de neutrons. On trouve que la déformation e_zx de la structure orthorhombique est le paramètre d'ordre primaire. Le couplage de cette déformation aux deux niveaux les plus bas de champ cristallin donne lieu à l'interaction quadrupolaire dominante entre les ions Pr³⁺. Une transition dipolaire vers le deuxième état excité est également observée. La dispersion de cette excitation indique que l'interaction d'échange est antiferromagnétique, en accord avec l'ordre antiferromagnétique nucléaire renforcé observé au-dessous de 54 mK.

Abstract
The structural distortion in PrCu₂ below the Jahn-Teller transition at T_D = 7.3 K has been measured by neutron diffraction. The primary order parameter is found to be the e_zx strain of the orthorhombic unit cell. A dipole transition to the second excited crystal field level is also observed. The dispersion of this excitation shows that the exchange interaction is antiferromagnetic nuclear ordering reported below 54 mK.