氧缺位层状钴氧化物RBaCo2O5+δ由于呈现出电荷有序(CO)、金属绝缘体(MI)转变、磁阻效应等复杂现象而成为当前研究热点。但截至目前,有关这些相变的起源、相变是否伴随晶格畸变以及钴离子的自旋态仍有争议。在预研工作中,申请人利用内耗对相变敏感的特点,通过对代表性样品的研究,不仅提供了在CO和MI相变处均存在晶格畸变的证据,并且通过与锰氧化物对比,指出CO伴随的畸变是由处于五面体中高自旋态Co3+的姜-泰勒效应引起的,晶格和自旋相互作用在MI相变中也扮演了重要角色。本课题拟继续以内耗为特色手段,结合其它测量手段和第一性原理计算,全面研究RBaCo2O5+δ体系中的各种相变,进一步确认晶格畸变的存在。从晶格畸变的角度探讨Co离子自旋态存在形式,对该体系中各种相变的物理机制给出较系统的解释。同时,通过对类似结构的锰氧化物和铁氧化物的研究, 为其它过渡金属氧化物中复杂现象的本质解释提供借鉴。
英文主题词Cobalt oxide;phase transition;spin state;internal friction;spin state; lattice distortion