空穴掺杂诱导 PrBaCo2O5.5+x 中自旋态有序的熔化

层状钙钛矿钴酸盐 RBaCo$_2$O$_{5.5}$（R：稀土元素或钇）表现出突发的温度诱导金属-绝缘体转变（MIT），并归因于 Co$^{3+}$ 离子的自旋态有序（SSO）。此处我们采用多种技术研究 PrBaCo$_2$O$_{5.5+x}$ ($0 \le x \le 0.24$) 的空穴掺杂成员。通过电子和中子衍射对晶体与磁结构的分析，证实了未掺杂 PrBaCo$_2$O$_{5.5}$ 绝缘相中的 SSO，该 SSO 在温度升高跨越 MIT 时被熔化。此外，我们发现对 PrBaCo$_2$O$_{5.5}$ 进行空穴掺杂也会在绝缘体-金属转变的同时熔化 SSO。电子/中子衍射和软 X 射线吸收谱（XAS）的实验结果均得出如下结论：空穴掺杂诱导的 MIT 发生方式与该温度诱导的 MIT 相同。因此，我们提出一个统一机制，主导 PrBaCo$_2$O$_{5.5+x}$ 体系中温度和空穴掺杂诱导的 MIT。具体而言，该机制涉及顺磁相中与 SSO 耦合的对称性破缺。