Na$_{x}$CoO$_{2}$中的 Na 有序与 Co 电荷 disproportionation

我们合成并表征了钠含量为 $0.65<x<0.80$ 的钴酸钠 Na$_{x}$CoO$_{2}$ 的不同稳定相。我们证明，$^{23}$Na NMR 能够确定各相磁化率的差异，并揭示每个相中 Na 有序的存在。$^{59}$Co NMR 实验提供了明确证据，表明 Co 电荷 disproportionation 是钴酸钠的一个主导特征。只有小部分（$\approx$ 25%）的钴处于非磁性 Co$^{3+}$电荷态，而电子在其他钴原子上离域。不同 Co 位点的磁性和电荷性质高度相关，因为其磁位移 $K_{ZZ}$ 与其四极频率 $nu_Q$ 呈线性比例关系。这反映了 Co 轨道上的空穴含量随位点不同而变化。该系统中发现的异常电荷分化现象，要求更好地从理论上理解 Na 原子有序对这些化合物电子结构的影响。