范德瓦耳斯化合物 CoPS$_3$ 中压力诱导的绝缘体-金属转变

我们通过原位电阻、霍尔电阻、磁电阻、X 射线衍射和拉曼散射测量，研究了范德瓦耳斯化合物 CoPS$_3$ 在高压下的绝缘体-金属转变与晶体结构演化。CoPS$_3$ 在 7 GPa 时发生 $C2/m$ $\rightarrow$ $P\overline{3}$ 结构相变，伴随每个化学式单位体积减小 2.9$\%$。同时，电阻显著下降，CoPS$_3$ 变为金属性。该金属态 CoPS$_3$ 是具有多个导带、以空穴为主导的导体。金属化时的线性磁电阻与较小的体积坍缩表明金属相中存在不完全的高自旋 $\rightarrow$ 低自旋转变。因此，金属态 CoPS$_3$ 可能具有不均匀的磁矩分布与短程磁有序。本报告总结了在压力下金属化的 $M$PS$_3$（$M$ = V、Mn、Fe、Co、Ni 和 Cd）的综合相图。