Эволюция электронных свойств твердых растворов SrFe1-zAlxMnyCozO3 в зависимости от состава и степени локализации электронных состояний

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методом когерентного потенциала изучен генезис электронного спектра в кубических твердых растворах феррита стронция SrFe1-xAlxO3, SrFe1-xMnxO3, SrFe1-xCox O3, SrFe1-2xAlxCox O3, SrFe1-y-z Mny Coz O3, где 0 ≤ x ≤ 0.15 и 0 ≤ y, z ≤ 0.125. Учет электронных корреляций на3 d атомах позволил воспроизвести экспериментальные концентрационные тенденции изменения электронных и магнитных свойств. Показано, что солегирование феррита кобальтом и алюминием эффективно повышает как концентрацию электронных носителей, так и степень их локализации вSrFe1-x-0.15AlxCo0.15 O3, что представляет интерес при разработке оксидных термоэлектриков. Относительно большой вклад делокализованных состояний на уровне Ферми позволяет идентифицировать твердые растворы SrFe1-y-z Mny Coz O3, где y = z = 0.1-0.12, в качестве перспективных электродных материалов.

Об авторах

В. М. Зайнуллина

Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН;Институт физики металлов им. М. Н. Михеева Уральского отделения РАН

Email: veronika@ihim.uran.ru
Екатеринбург, 620990 Россия;Екатеринбург, 620108 Россия

М. А. Коротин

Институт физики металлов им. М. Н. Михеева Уральского отделения РАН

Email: michael.korotin@imp.uran.ru
Екатеринбург, 620108 Россия

В. Л. Кожевников

Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kozhevnikov@ihim.uran.ru
Yekaterinburg, 620990 Russia

Список литературы

  1. R. J.D. Tilley, Perovskites. Structure-property relationships, Jonh Wiley & Sons, Chichester (2016), p. 327.
  2. J. B. Goodenough, Localized to itinerant electronic Transition in perovskite oxides, Springer-Verlag, Berlin, N.Y. (2001), p. 239.
  3. Т.А. Шайхулов, А.Р. Сафин, К.Л. Станкевич, А.В. Матасов, М.П. Темирязева, Д.А. Винник, В. Е. Живулин, С.А. Никитов, Письма в ЖЭТФ 117, 620 (2023).
  4. A. Lebon, P. Adler, C. Bernhard, A.V. Boris, A.V. Pimenov, A. Maljuk, C.T. Lin, C. Ulrich, and B. Keimer, Phys. Rev. Lett. 92, 037202 (2004).
  5. Y. Long, Y. Kaneko, Sh. Ishiwata, Y. Taguchi, and Y. Tokura, J. Phys.: Cond. Mat. 23, 245601 (2013).
  6. N. Hayashi, T. Yamamoto, A. Kitada, A. Matsuo, K. Kindo, J. Hester, H. Kageyama, and M. Takano, J. Phys. Soc. Jpn. 82, 113702 (2013).
  7. S. Kamba, V. Goian, V. Skoromets, J. Hejtmanek, V. Bovtun, M. Kempa, F. Borodavka, P. Vanek, A.A. Belik, J.H. Lee, O. Pecherova, and K.M. Rabe, Phys. Rev. B 89, 064308 (2014).
  8. S. Balamurugan, K. Yamaura, A.B. Karki, D.P. Young, M. Arai, and E. Takayama-Muromachi, Phys. Rev. B 74, 172406 (2006).
  9. Y.W. Long, Y. Kaneko, S. Ishiwata, Y. Tokunaga, T. Matsuda, H. Wadati, Y. Tanaka, S. Shin, Y. Tokura, and Y. Taguchi, Phys. Rev. B 86, 064436 (2012).
  10. A. Maignan, Ch. Martin, N. Nguyen, and B. Raveau, Solid State Sci. 3, 57 (2001).
  11. T. Takeda, T. Watanabe, Sh. Komura, and H. Fujii, J. Phys. Soc. Jpn. 56, 731 (1987).
  12. M.V. Patrakeev, V.V. Kharton, Yu.A. Bakhteeva, A.L. Shaula, I.A. Leonidov, V. L. Kozhevnikov, E.N. Naumovich, A.A. Yaremchenko, and F.M. B. Marques, Solid State Sci. 8, 476 (2006).
  13. M. Abbate, G. Zampieri, J. Okamoto, A. Fujimori, S. Kawasaki, and M. Takano, Phys. Rev. B 65, 165120 (2002).
  14. W. Kohn, Rev. Mod. Phys. 71, 1253 (1999).
  15. L. Hedin and B. I. Lundqvist, J. Phys. Chem. 4, 2064 (1971).
  16. D.D. Sarma, N. Shanthi, S.R. Barman, N. Hamada, H. Sawada, and K. Terakura, Phys. Rev. Lett. 75, 1126 (1995).
  17. Zh. Yang, Zh. Huang, L. Ye, and X. Xie, Phys. Rev. B 60, 15674 (1999).
  18. V. I. Anisimov, I.V. Solovyev, M.A. Korotin, M.T. Czyzik, and G.A. Sawatzky, Phys. Rev. B 48, 16929 (1993).
  19. Zh. Li, R. Laskowski, T. Iitaka, and T. Tohyama, Phys. Rev. B 85, 134419 (2012).
  20. M. Hoffmann, V. S. Borisov, S. Ostanin, I. Mertig, W. Hergert, and A. Ernst, Phys. Rev. B 92, 094427 (2015).
  21. S. Chowdhury, A. Jana, A.K. Mandal, R. J. Choudhary, and D.M. Phase, ACS Appl. Electron. Mater. 3, 3060 (2021).
  22. H. Wu, W. Tan, Ch. Xiao, D. Huang, K. Deng, and Y. Qian, Solid State Commun. 151, 1616 (2011).
  23. I. Solovyev, N. Hamada, and K. Terakura, Phys. Rev. B 53, 7158 (1996).
  24. V.M. Zainullina, M.A. Korotin, and V.L. Kozhevnikov, Prog. Solid State Chem. 60, 100284 (2020).
  25. P. Soven, Phys. Rev. 156, 809 (1967).
  26. М.А. Коротин, Н.А. Скориков, В.М. Зайнуллина, Э. З. Курмаев, А.В. Лукоянов, В.И. Анисимов, Письма в ЖЭТФ 94, 884 (2011).
  27. W. Metzner and D. Vollhardt, Phys. Rev. Lett. 62, 324 (1989).
  28. В.М. Зайнуллина, М.А. Коротин, Письма в ЖЭТФ 116, 103 (2022).
  29. М.А. Коротин, Н.А. Скориков, С.Л. Скорняков, А.О. Шориков, В.И. Анисимов, Письма в ЖЭТФ 100, 929 (2014).
  30. M.A. Korotin, N.A. Skorikov, and A.O. Anokhin, Phys. B 526, 14 (2017).
  31. O.K. Andersen and O. Jepsen, Phys. Rev. Lett. 53, 2571 (1984).
  32. V. I. Anisimov, D.E. Kondakov, A.V. Kozhevnikov, I.A. Nekrasov, Z.V. Pchelkina, J.W. Allen, S.-K. Mo, H.-D. Kim, P. Metcalf, S. Suga, A. Sekiyama, G. Keller, I. Leonov, X. Ren, and D. Vollhardt, Phys. Rev. B 71, 12511 (2005).
  33. J.-S. Kang, H. J. Lee, G. Kim, D.H. Kim, B. Dabrowski, S. Kolesnik, H. Lee, J.-Y. Kim, and B. I. Min, Phys. Rev. B 78, 054434 (2008).
  34. D.H. Kim, H. J. Lee, B. Dabrowski, S. Kolesnik, J. Lee, B. Kim, B. I. Min, and J.-S. Kang, Phys. Rev. B 81, 073101 (2010).
  35. T. Takeda, S. Komura, and N. Watanabe, in Ferrites, ed. by H. Watanabe, S. Iida, and M. Sugimoto, Center for Academic Publ., Tokyo (1981), p. 385.
  36. J. Lee, E. Ahn, Yu-S. Seo, Y. Kim, T.-Y. Jeon, J. Cho, I. Lee, and H. Jeen, Phys. Rev. Appl. 10, 054035 (2018).
  37. А.В. Дмитриев, И.П. Звягин, УФН 180, 821 (2010).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023