空穴与电子掺杂钙钛矿 LnCoO3 的性质
材料科学
2017-09-26 v3
摘要
我们对钴氧化物系列中的两个极端成员 LaCoO3 和 DyCoO3 进行了研究，测量了其高达 800-1000 K 的电阻率和热电势。特别关注了通过用 Mg2+ 或 Ti4+ 离子轻掺杂 Co 位点引入额外空穴或电子所产生的效应。对基于 La 的化合物的实验辅以磁性测量。研究表明，这两种载流子均在周围的 CoIII 位点上诱导磁态，从而形成具有大总自旋的热稳定极化子。其迁移率特征表现为低温电阻率：对于空穴 (CoIV) 掺杂样品，其符合阿伦尼乌斯型 ；而对于电子 (CoII) 掺杂样品，则观察到异常的 () 依赖关系。在较高温度下，CoIII 背景中大量布居额外的空穴载流子，导致电阻率下降。这一转变在约 300 K 和 450 K 时变得明显，并分别在基于 La 和 Dy 的样品中于 K 和 780 K 达到顶峰。考虑到母体化合物中的两个激发过程，可以解释钴氧化物的电子行为。第一个过程涉及从抗磁性低自旋 (LS) CoIII 到邻近的顺磁性高自旋 (HS) CoIII 态的局域激发。其次，通过 LS/HS 对之间的电荷转移机制形成了具有中间自旋 (IS) CoIII 特征的金属相。与掺杂载流子相关的磁极化子被解释为这种 IS 相的液滴。
引用
@article{arxiv.0804.2685,
title = {Properties of the hole and electron doped perovskites LnCoO3},
author = {Z. Jirak and J. Hejtmanek and K. Knizek and M. Veverka},
journal= {arXiv preprint arXiv:0804.2685},
year = {2017}
}
备注
This paper has been withdrawn by the authors. Phys. Rev. B 78, 014432 (2008)