Спиновые состояния ионов Co и переход металл–полупроводник в слоистых кобальтитах PrBaCo2O5+δ (δ = 0.52, 0.74)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Из иcследований магнитных свойств определены спиновые состояния ионов Co в PrBaCo2O5+δ с учетом парамагнитного вклада ионов Pr3+ для содержаний кислорода δ = 0.52 и δ = 0.74. Результаты, полученные без учета парамагнитного вклада ионов Pr3+, не согласуются с известными экспериментальными данными. При понижении температуры переход типа металл-изолятор в PrBaCo2O5.52 происходит резко при резком изменении спинового состояния ионов Co3+ из HS/LS- в LS/IS-состояние. При этом в октаэдрах ионы Co3+ переходят из высокоспинового состояния (HS, S = 2) в низкоспиновое (LS, S = 0), а в пирамидах - из LS-состояния в промежуточное спиновое состояние (IS, S = 1) в согласии с известными структурными данными. В PrBaCo2O5.74 переход металл-полупроводник происходит плавно из HS/LS- в HS/IS-состояние при плавном изменении спинового состояния ионов Co3+ из (LS, S = 0) в (IS, S = 1) в пирамидах, без изменений спиновых состояний ионов Co3+ (HS, S = 2) и Co4+ (LS, S = 1/2) в октаэдрах.

Об авторах

Н. И. Солин

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М. Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

Email: solin@imp.uran.ru
620108, Yekaterinburg, Russia

С. В. Наумов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М. Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

Email: solin@imp.uran.ru
620108, Yekaterinburg, Russia

А. В. Королев

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М. Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

Email: solin@imp.uran.ru
620108, Yekaterinburg, Russia

В. Р. Галахов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М. Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: solin@imp.uran.ru
620108, Yekaterinburg, Russia

Список литературы

  1. A. Maignan, C. Martin, D. Pelloquin et al., J. Sol. St. Chem. 142, 247 (1999).
  2. C. Martin, A. Maignan, D. Pelloquin et al., Appl. Phys. Lett. 71, 1421 (1997).
  3. A. A. Taskin, A. N. Lavrov, and Yoichi Ando, Phys. Rev. B 71, 134414 (2005).
  4. C. Frontera, J. L. Garc'ıa-Munoz, A. Llobet et al., Phys. Rev. B 65, 180405(R) (2002).
  5. Y. Moritomo, T. Akimoto, M. Takeo et. al., Phys. Rev. B 61, 13325(R) (2000).
  6. Z. X. Zhou and P. Schlottmann, Phys. Rev. B 71, 174401 (2005).
  7. M. Baran, V. I. Gatalskaya, R. Szymczak et al., J. Phys.: Condensed Matter 15, 8853 (2003).
  8. Н. И. Солин, С. В. Наумов, Письма в ЖЭТФ 114, 179 (2021).
  9. Н. Ф. Мотт, Переходы металл-изолятор, Наука, Москва (1979).
  10. Н. Б. Иванова, С. Г. Овчинников, М. М. Коршунов и др., УФН 179, 837 (2009).
  11. S. Ganorkar, K. R. Priolkar, P. R. Sarode, and A. Banerjee, J. Appl. Phys. 110, 053923 (2011).
  12. E.-L. Rautama, V. Caignaert, Ph. Boullay et al., Chem. Matter 21, 102 (2009).
  13. H. D. Zhou and J. B. Goodenough, J. Sol. St. Chem. 177, 3339 (2004).
  14. A. Jarry, H. Luetkens, Y. G. Pashkevich et al., Physica B 404, 765 (2009).
  15. L. Landau, Phys. Zs. Sowjet. 4, 675 (1933).
  16. F. Fauth, E. Suard, V. Caignaert, and I. Mirebeau, Phys. Rev. B 66, 184421 (2002).
  17. C. Frontera, J. L. Garc'ıa-Munoz, and A. E. Carillo, Phys. Rev. B 70, 18428 (2004).
  18. Н. И. Солин и С. В. Наумов, Письма в ЖЭТФ 115, 531 (2022).
  19. P. Miao, X. Lin, S. Lee et al., Phys. Rev. B 95, 125123 (2017).
  20. C. Frontera, J. L. Garc'ıa-Munoz, A. E. Carillo et al., Phys. Rev. B 74, 054406 (2006).
  21. C. Frontera, J. L. Garc'ıa-Munoz, A. E. Carillo et al., JMMM 316, e731 (2007).
  22. C. Frontera, J. L. Garc'ıa-Munoz, O. Castanˇo et al., J. Phys.: Condens. Matter 20, 104228 (2008).
  23. Н. И. Солин, С. В. Наумов, С. В. Телегин, Письма в ЖЭТФ 107, 206 (2018).
  24. Н. И. Солин, С. В. Наумов, ЖЭТФ 157, 824 (2020).
  25. A. A. Taskin and Yoichi Ando, Phys.Rev. Lett. 95, 176603 (2005).
  26. P. Miao, X. Lin, A. Koda et al., Adv. Mater. 29, 1605991 (2017).
  27. E-L. Rautama and M. Karppinen, J. Sol. St. Chem. 183, 1102 (2010).
  28. Д. Гуденаф, Магнетизм и химческая связь, Металлургия, Москва (1966).
  29. S. Roy, M. Khan, Y. Q. Guo, J. Craig, and N. Ali, Phys. Rev.B 65, 064437 (2002).
  30. Дж. Смарт, Эффективное поле в теории магнетизма, Мир, Москва (1968).
  31. F. Fauth, E. Suard, V. Caignaert, B. Domeng'es, Mirebeau, and L. Keller, Eur. Phys. J. B 21, 163 (2001).
  32. С. В. Вонсовский, Магнетизм, Наука, Москва (1971), гл. 9.
  33. Md. M. Seikh, V. Pralong, O. I. Lebedev, V. Caignaert, and B. Raveau, J. Appl. Phys. 114, 013902 (2013).
  34. V. Pralong, V. Caignaert, S. Hebert, A. Maignan, and B. Raveau, Solid State Ionics 177, 1879 (2006).
  35. D. D. Khalyavin, O. Prokhnenko, N. Stu¨ßer et al., Phys. Rev. B 77, 174417 (2008).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023