Pr0.5Ca0.5CoO3 及相关钴氧化物中的相变
材料科学
2015-06-12 v1
摘要
我们对 Pr0.5Ca0.5CoO3 和 (Pr1-yYy)0.7Ca0.3CoO3（y=0.0625-0.15）钙钛矿进行了广泛研究（磁学、电学和热学测量以及 X 射线吸收光谱），这些材料中分别在 76 K 和 40-132 K 发生奇特的金属-绝缘体（M-I）转变，并伴随显著的结构和磁异常。利用 Pr L3 边和 Co K 边的 XANES 数据对 M-I 转变的考察，证明了低温下 Pr4+ 离子的存在，并同时表明 Co 物种在降温过程中发生了中间自旋态到低自旋态的交叉。因此，该研究明确证实了 Pr3+ 离子与 Co^(3+/4+)O3 子系统之间的电子转移与向低自旋、低电导相的转变是同步的。通过将确定的 Pr4+ 物种数量（从 XANES 光谱的温度依赖性获得，或通过对低温比热中与 Pr4+ 相关的肖特基峰进行磁熵变积分得到）进行良好的定量对比，证实了转移的巨大程度。这些结果表明，在 T_MI 以下，Pr3+/Pr4+ 离子的平均价态升高（同时形式 Co 价态降低）：对于 (Pr0.925Y0.075)0.7Ca0.3CoO3 升至 3.16+（CoO3 子系统的掺杂水平从 3.30+ 降至 3.20+），对于 (Pr0.85Y0.15)0.7Ca0.3CoO3 升至 3.28+（掺杂水平从 3.30+ 降至 3.13+），对于 Pr0.5Ca0.5CoO3 升至 3.46+（掺杂水平从 3.50+ 降至 3.27+）。
引用
@article{arxiv.1212.4822,
title = {Phase transition in Pr0.5Ca0.5CoO3 and related cobaltites},
author = {J. Hejtmanek and Z. Jirak and O. Kaman and K. Knizek and E. Santava and K. Nitta and T. Naito and H. Fujishiro},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.4822},
year = {2015}
}
备注
19 pages, 11 figures