La$_{1-x}A_x$CoO$_3$（$A$ = Ca, Sr, Ba）中的磁性和结构相变

我们报告了系列 La$_{1-x}A_x$CoO$_3$（0 ≤ x ≤ 0.30，A = Ca, Sr, Ba）的热膨胀、晶格常数和比热数据。对于未掺杂化合物 LaCoO$_3$，热膨胀系数 α(T) 在 T ≈ 50 K 处呈现显著极大值，这是由 Co$^{3+}$ 离子从低温低自旋态向高温高自旋态的自旋态转变所引起的。用二价 Ca$^{2+}$、Sr$^{2+}$ 或 Ba$^{2+}$ 离子部分替代 La$^{3+}$ 离子会引起 LaCoO$_3$ 宏观性质的剧烈变化。α(T) 中的大极大值在 x > 0.12 时被抑制并完全消失。对于 A = Ca，随着 x 进一步增大，α(T) 中出现了三种不同的反常，这些反常也在比热数据中可见。结合温度依赖的 X 射线数据，我们识别出若干随掺杂浓度 x 和温度变化的相变。基于这些数据，我们为 La$_{1-x}$Ca$_x$CoO$_3$ 提出了一个扩展相图。