的力学性能，在其过冷液相区内可进行微米甚
至纳米尺度的超塑性加工成形。即如果加工成形为球
形的蓄冷材料颗粒，非晶合金要比金属间化合物及陶
瓷材料容易得多。这些特点使得Tm基非晶合金成为
低温磁蓄冷材料的应用良好的候选材料应用于4 K 以
下的低温制冷机中，尤其是对服役条件要求较高的空
间低温制冷机中[462]。稀土基非晶合金的蓄冷效应可
能开辟非晶合金材料的崭新应用途径。
5. 非晶合金的Konto 效应和重费米子行为
Kondo 效应[466]指低温下金属中磁性杂质对其电
阻的影响。这种磁性杂质不仅仅破坏周期性势场而
引起散射，同时电子被磁性杂质散射时，电子和杂质
本身的自旋状态都发生变化。1956 又发现RKKY 作
用。其基本特点是，4f 电子是局域的，6s 电子是游
动的，f 电子与s 电子发生交换作用，使s 电子极
化，这个极化了的s 电子的自旋对f电子自旋取向有
影响，结果形成以游动的s 电子为媒介，使磁性原
子（或离子）中局域的4f 电子自旋与其近邻磁性原子
的4f 电子自旋产生交换作用，这是一种间接交换作
用，简称RKKY 作用[467]。一般金属中的电子比热系
数° 值为1 mJ¢mol¡1K¡2的数量级，而在一些金属中
发现它的° 值达到1000 mJ¢mol¡1K¡2以上。金属在
低温下的° 值反映了传导电子有效质量的大小。° 值
大说明传导电子有效质量比一般金属大，如果° 值
比比一般金属大2 至3 个数量级，这种大的电子有
效质量现象称为重电子行为，即重费米行为(Heavy
fermion behavior)，主要是由电子间的强关联引起。重
费米行为主要是在含Ce 或U 的一些晶态合金中出
现[468]。
最近，研究发现了新的一类同时具有本征的
结构无序和4f 电子的Ce 基非晶合金[469]。相对
于Kondo 或者Anderson 晶格无序而言，非晶中的
无序是一种强的结构无序，可容易地通过X 光衍射
和电子衍射的方法来界定这种结构无序，同时也可用
退火导致弛豫的方法来调制非晶中无序的强度。同
时，非晶合金可以在较宽的成分范围内能形成单一
的非晶相，这有利于在没有改变无序结构的基础上
研究强的无序对4f 电子的影响[469»471]。考虑到稀
土原子价态和离子半径的类似性，还可用La 作为非
磁性的同类来取代自旋1
2
的Ce。图249 (a) 是非
晶Ce65Cu20Al10Co5 和La65Cu20Al10Co5 的低温比
热Cp
[469]。La 和Ce 除了4f 层电子有区别外，它们
的原子半径等性能特点很相似。正是因为Ce 的4f 层
未饱和的电子，使Ce 表现出与La 不一样的强关联特
性。从图中可以看出，Ce 基非晶的低温比热明显比对
应的La 基非晶的比热大，尤其在低温区间。由于非
晶Ce65Cu20Al10Co5 和La65Cu20Al10Co5 结构具有相
似性，所以两者的比热差即是Ce 基非晶中Ce 的4f 电
子的比热Cel。图249 (b) 是重新标度后的4f 电子的
比热：° = Cel=T 与T 关系，即4f 电子比热的温度系
数。从图中可看出，在低温下，4f 电子比热的温度系
数较大，当温度为1.23 K时，4f 电子比热的温度系数
达到最大值1080 mJ/mol-CecdotK¡2，当温度为0.53
K 时其值下降为811 mJ/mol-Ce¢K¡2。图中的直线为
线性外推结果。当温度趋于0 K 时，4f 电子比热的温
度系数外推值趋于540 mJ/mol-Ce¢K¡2。Ce 基非晶
合金的磁性、输运性能也证实了重费米行为[469]，提供
了直接的实验证据证明结构无序导致的Ce 基大块非
晶重费米行为。在重费米的Ce 基大块非晶中这种类
自旋玻璃效应可能是由于Ce 的含量很高，并且由它
形成的无序排列的局域磁矩相互作用造成。所以重费
米行为的Ce 基大块非晶还存在自旋玻璃行为。
非晶中重费米行为可能是由于无序造成的结果。
由于大块非晶在玻璃转变温度以下退火能够调整它的
无序度。研究表明退火以及晶化后的Ce 基大块非晶
的4f 电子比热的温度系数° (0 K) 由540 mJ/mol-
Ce¢K¡2（原始态）下降到431 mJ/mol-Ce¢K¡2（在玻
璃转变温度以下退火90 个小时的弛豫态）。当完全晶
化后，4f 电子比热的温度系数° (0 K)为232 mJ/mol-
非晶中重费米行为可能是由于无序造成的结果。
由于大块非晶在玻璃转变温度以下退火能够调整它的
无序度。研究表明退火以及晶化后的Ce 基大块非晶
的4f 电子比热的温度系数° (0 K) 由540 mJ/mol-
Ce¢K¡2（原始态）下降到431 mJ/mol-Ce¢K¡2（在玻
璃转变温度以下退火90 个小时的弛豫态）
重费米行为主要是在晶态合金中观察到，并且它
们含有4f 电子元素（如Ce，U 等重费米元素）的百分
含量通常都小于33%。在合金化过程中，这些化合物
有很大几率处于无序态。一些实验也说明了这种无序
在形成重费米中起着重要作用。同时在一些重费米模
型中也都假设无序态的存在。然而在实验上很难证明
http://mmp.iphy.ac.cn/UpLoadFile/2013110515562273499.pdf
在重费米化合物中结构无序的作用。在不同Ce 含量
的非晶中存在强的并且可调制的结构无序，并且根据
它们的低温性能首次证明了4f 电子和自由电子的关
联能由无序诱导和调制。在该非晶合金中，由于结构
无序导致自由电子的局域化，以及Ce 的4f 电子更加
局域化。因此，在非晶合金中的4f 电子的激发能不
象晶体结构中的激发能为一常数值，而是一种扩展分
布态。这种扩展的分布态使得一些较低的激发能态在
温度T ! 0 K 都能激发，从而导致相应的4f 电子比
热Cel 在低温区间较大。结构无序可以调整低能激发
的状态分布，因此结构无序可以诱导和调制该非晶合
金中的重费米行为[469]。
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