Магнитные фазовые переходы и изменение спинового состояния в сложных оксидах кобальта при воздействии высоких давлений

• Автор: Голосова, Наталья Олеговна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 98 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Обзор основных сведений об исследуемых соединениях и методике эксперимента

1.1 Сложные перовскитоподобные стехиометрические оксиды кобальта РСоОз

1.2 Сложные перовскитоподобные стехиометрические оксиды кобальта К,.уССоОз

1.3 Сложные оксиды кобальта Та^-Дц-СоСЕ

1.4 Сложные анион-дефицитные оксиды кобальта ^.Дц-ОоОз^

1.5 Современные методы получения высоких давлений в экспериментах по рассеянию нейтронов

Глава 2. Приборная база, использованная для проведения экспериментов

2.1 Специализированный спектрометр ДН-12 для исследования мпкрообразцов при высоких давлениях и низких температурах

2.2 Техника сапфировых наковален

2.3 Дифрактометр РеагУЕПРг
Глава 3. Исследование кристаллической структуры и изменений спинового состояния ионов Со3+ в ЬаСоОз при высоких давлениях
3.1 Исследование кристаллической структуры ЬаСо03 при высоких
давлениях и изменении температуры
3.2. Исследование изменений спинового состояния ионов Со3+ в
ЬаСо03 при нормальном и высоких давлениях

Глава 4. Исследование влияния высокого давления на
кристаллическую и магнитную структуру сложных оксидов
кобальта Lao.7Sr0.3Co03 и Ndo.78Ba0.22Co
4.1. Влияние высокого давления на кристаллическую и магнитную
структуру La0 7Sro.3Co
4.2 Влияние высокого давления на кристаллическую и магнитную
структуру N d0 7sB а^ггСоОз
Глава 5. Исследование влияния высокого давления на
кристаллическую и магнитную структуру сложного оксида
кобальта La2.^SrxCo04 (л: = 1.4)
Глава 6. Исследование влияния высокого давления на
кристаллическую и магнитную структуру сложного анион-
дефицитного оксида кобальта Sro.7Yo.3CoO2.
Заключение
Список основных публикаций по теме диссертационной работы
Литература

Введение
Актуальность темы
Сложные оксиды кобальта К^А^СоОз^ и 1^2-.гА(Со04 (II-редкоземельный, А - щелочноземельный элементы) проявляют большое разнообразие физических явлений - переходы между различными спиновыми состояниями, переход диэлектрик-металл, гигантское магнетосопротивление, различные типы магнитного, орбитального и зарядового упорядочения, структурные фазовые переходы, изучение и объяснение которых является одним из наиболее приоритетных направлений современной физики конденсированных сред [1-4]. Благодаря особым свойствам, в настоящее время рассматривается возможность их широкого технологического применения в качестве газовых мембран, электродов в топливных элементах, катализаторов. Сложные оксиды кобальта проявляют тесную взаимосвязь между структурными, магнитными и транспортными свойствами, поэтому вариация межатомных расстояний и углов различными методами (например, "внутреннее" давление за счет химического замещения или внешнее высокое давление) часто приводит к существенному изменению магнитных и транспортных свойств [5].
Уникальные особенности сложных оксидов кобальта, содержащих ионы Со3+, по сравнению с оксидами других переходных металлов, связаны с их необычной электронной конфигурацией, для которой энергия расщепления основного состояния в кристаллическом электрическом поле сравнима с энергией внутриатомного обменного взаимодействия, поэтому с ростом температуры возможно тепловое возбуждение электронов с Ь? на е„ -энергетический уровень. С повышением температуры в соединениях ЯСоОз со структурой типа перовскита происходит переход из немагнитного в парамагнитное состояние, связанное с изменением электронной

Глава 3. Исследование кристаллической структуры и изменений» спинового состояния ионов Со3+ в ЬаСоОз при высоких давлениях
Для изучения изменений кристаллической структуры и спинового состояния ионов Со3+ в кобальтите лантана ЬаСоОз при высоких давлениях были проведены эксперименты по нейтронной дифракции [67].
Низкотемпературные измерения (10 К < Т < 250 К) проводились на спектрометре ДН-12 импульсного высокопоточного реактора ИБР-2 (ОИЯИ, г. Дубна) при давлениях до 4.5 ГПа с использованием в камер высокого давления с сапфировыминаковальнями.
Высокотемпературные данные (300 К < Т < 905 К) по дифракции нейтронов были получены на спектрометре Реаг1/Н1Рг (мпульсный нейтронный источник 1818, Лаборатория Резерфорда Апплетона, Великобритания) при давлениях 0 и 3.7 ГПа, используя камеру высокого давления «Париж - Эдинбург». Образец помещался в капсулу из оксида марганца 1У^О. по сдвигу дифракционных пиков от которой определялось давление на образце. М«0 капсула помещалась в графитовый нагреватель, встроенный, в гаскету из пирофилита.
Все дифракционные спектры были обработаны методом.Ритвельда [68] с помощью программ МЫ А [69] (данные ДН-12) и С8А8 [70] (данные Реаг1/Н1Рг).
3.1 Исследование кристаллической структуры ЬаСоОз при. высоких давлениях и изменении температуры
Дифракционный спектр ЛаСоОз, измеренный при нормальных условиях на дифрактометре РегИПРг, показан на рис. 15. При его анализе использовалась ромбоэдрическая модель кристаллической структуры, пр. гр. КЗ с, предложенная в ранее проведенных нейтронографических исследованиях с высоким разрешением [71], а также альтернативная модель кристаллической структуры с моноклинной симметрией пр. гр. 12/а, недавно