Вышедшие номера
Cтруктура дефектов, электронная зонная структура и фазовый переход полупроводник--металл в кобальтите PrBaCo2O5.5: ab initio PAW-подход
Бюджетное финансирование, АААА-А19-119031890025-9
Жуков В.П.1, Чулков Е.В.2,3
1Институт химии твердого тела Уральского oтделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
3Dpto. de Polimeros y Materiales Avanzados: Fisica, Quimica yTecnologia, Facultad de Ciencias Quimicas, Aptdo.,, San Sebastian, Espana
Email: Zhukov@ihim.uran.ru
Поступила в редакцию: 28 октября 2020 г.
В окончательной редакции: 28 октября 2020 г.
Принята к печати: 2 ноября 2020 г.
Выставление онлайн: 12 декабря 2020 г.

Первопринципным методом PAW проведены расчеты электронной зонной структуры кобальтита PrBaCo2O5+delta при содержании кислорода близком к 5.5. Показано, что фазовый переход полупроводник-металл при 5+delta=5.5 является следствием перехода атомов кобальта в октаэдрическом окружении из низкоспинового состояния в высокоспиновое, а атомов в пирамидальном окружении - из высокоспинового в низкоспиновое. Причиной появления металлической проводимости является повышение энергии антисвязывающих eg состояний пирамидальных атомов кобальта, вследствие чего они оказываются на уровне Ферми, определяя тем самым металлический характер системы. Исследовано влияние отклонения содержания кислорода от 5.5 на зонную структуру и проводимость. Показано, что переход полупроводник-металл можно наблюдать только в узком диапазоне значений 5+delta ниже 5.5. Ключевые слова: кобальтиты, метод PAW, электронная структура, переход полупроводник-металл.
  1. A. Maignan, C. Martin, D. Pelloquin, N. Nguyen, B. Raveau. J. Solid State Chem. 142, 247 (1999)
  2. H. Wu. Phys. Rev. B 64, 092413 (2001)
  3. F. Fauth, E. Suard, V. Caignaert, B. Domenges, I. Mirebeau, L. Keller. Eur. Phys. J. B 21, 167 (2001)
  4. A.A. Taskin, A.N. Lavrov, Y. Ando. Phys. Rev. Lett. 90, 227201 (2003)
  5. H. Wu. J. Phys.: Condens. Matter 15, 503 (2003)
  6. C. Frontera, J.L. Garc\`ia-Munoz, A. Llobet, M.A.G. Aranda. Phys. Rev. B 65, 180405 (2002)
  7. S. Minoru, Y. Yasui, T. Fujita, T. Miyashita, M. Sato, K. Kakurai. J. Phys. Soc. Jpn 72, 1729 (2003)
  8. S. Minoru, Y. Yasui, M. Ito, S. Iikubo, M. Sato, K. Kakurai. J. Phys. Soc. Jpn 73, 464 (2004)
  9. A.A. Taskin, A.N. Lavrov, Y. Ando. Phys. Rev. B 71, 134414 (2005)
  10. K. Zhang, L. Ge, R. Ran, Z. Shao, Sh. Liu. Acta Mater. 56, 4876 (2008)
  11. E. Chavez, M. Mueller, L. Mogni, A. Caneiro. J. Phys.: Conf. Ser. 167, 012043 (2009)
  12. Y.P. Liu, S.H. Chen, H.R. Fuh, Y.K. Wang. Commun. Comput. Phys. 14, 174 (2013)
  13. L. Zhang, Sh. Li, T. Xia, L. Sun, L. Huo, H. Zhao. Int. J. Hydrogen Energy 43, 3761 (2018)
  14. B. Raveau. In: Crystal Chemistry of Copper Oxides. Wiley-VCH Verlag GmbH (2012). P. 3
  15. R. Pelosato, G. Cordaro, D. Stucchi, C. Cristiani, G. Dotelli. J. Power Sources 298, 46 (2015)
  16. R. Jacobs, T. Mayeshiba, J. Booske, D. Morgan. Adv. Energy Mater. 8, 1702708 (2018)
  17. A.Yu. Suntsov, I.A. Leonidov, A.A. Markov, M.V. Patrakeev, Ya.N. Blinovskov, V.L. Kozhevnikov. Russ. J. Phys. Chem., 83, 832 (2009)
  18. A.Yu. Suntsov, B.V. Politov, I.A. Leonidov, M.V. Patrakeev, V.L. Kozhevnikov. Solid State Ionics. 295, 90 (2016)
  19. B.V. Politov, A.Yu. Suntsov, I.A. Leonidov, M.V. Patrakeev, V.L. Kozhevnikov. J. Alloys Comp. 727, 778 (2017)
  20. A.Yu. Suntsov, I.A. Leonidov, M.V. Patrakeev, V.L. Kozhevnikov. J. Solid State Chem. 184, 1951 (2011)
  21. S. Streule, A. Podlesnyak, D. Sheptyakov, E. Pomjakushina, M. Stingaciu, K. Conder, M. Medarde, M.V. Patrakeev, I.A. Leonidov, V.L. Kozhevnikov, J. Mesot. Phys. Rev. B 73, 094203 (2006)
  22. G. Kresse, M. Marsman, J. Furthmuller. Vienna ab-initio sipulation package. VASP the guide (2018)
  23. S. Ganorkar, K.R. Priolkar, P.R. Sarode, A. Banerjee. J. Appl. Phys. 110, 053923 (2011)
  24. I.A. Abrikosov, A.V. Ponomareva, P. Steneteg, S.A. Barannikova, B. Alling. Current Opinion Solid State Mater. Sci. 20, 85 (2016)
  25. V.P. Zhukov, N.I. Medvedeva, V.N. Krasilnikov. Int. J. Mod. Phys. B, 32, 1850059 (2018)
  26. V.P. Zhukov, I.R. Shein. Phys. Solid State 60, 37 (2018)
  27. JANAF Thermochemical tables, United States Department of Commerce and National Bureau of Standards, Office of Standard Reference Data, National Bureau of Standards / Eds R. Stull, H. Prophet. Washington, D.C., 20234 (1971)
  28. R.A. Cox-Galhotra, A. Huq, J.P. Hodges, Ch. Yu, X. Wang, W. Gong, A.J. Jacobson, S. McIntosh. Solid State Ionics 249--250, 34 (2013).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.