Antiferromagnet-ferromagnet transitions in La1-xBaxCoO3-δ induced by pressure and magnetic field

• Autorzy: Troyanchuk I. , Bushinsky M. , Tereshko N. , Fedotova V.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Magnetic properties of the anion deficient cobaltites La1-xBaxCoO3-δ (x ≥ 0.5) have been studied. Magnetic field induces very large changes in resistivity accompanied by large magnetic hysteresis. It is found that an applied pressure transforms antiferromagnetic state into ferromagnetic one. It is assumed that a ground magnetic state strongly depends on unit cell volume and transition is associated with the cobalt ions spin state crossover. It is suggested that the antiferromagnetic state corresponds to high spin state of cobalt ions whereas ferromagnetic one is due to intermediate spin state of cobalt ions.

PL

Zbadano wpływ naprężenia na podstawowy antyferromagnetyczny stan w anionzubożonym La1-xBaxCoO3-δ Ustalono że tak oddziaływanie ciśnienia jak zewnętrznego pola magnetycznego indukuje przejście ze stanu antyferromagnetycznego w stan ferromagnetyczny. Obserwowana wartość momenty magnetycznego dla La0.5Ba0.5CoO2.8 przy 65 kbar jest równa 1.9μB/Co. Otrzymane wyniki są zgodne z modelem, w którym siła dynamiczna antiferromagnetyczno-ferromagnetycznego przejścia ze stanu HS w stan LS jest spowodowany przez ciśnienie lub pole magnetyczne. Oddziaływanie magnetyczne pomiędzy jonami Co w stanie HS jest ferromagnetyczne, a w stanie IS – antyferromagnetyczne. Oba typy oddziaływań mogą być związane z superoddziaływaniem z atomami tlenu.

Słowa kluczowe

EN

cobaltites; phase transition; crystal structure; neutron diffraction

PL

kobaltyt; przejścia fazowe; struktura kryształów; dyfrakcja neutronów; neutron

• Wydawca: Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 6
• Strony: 51--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr., rys.

Twórcy

autor

Troyanchuk I.

• Scientific-Practical Materials Research, Centre of NAS of Belarus, Minsk, Belarus

autor

Bushinsky M.

• Scientific-Practical Materials Research, Centre of NAS of Belarus, Minsk, Belarus

autor

Tereshko N.

• Scientific-Practical Materials Research, Centre of NAS of Belarus, Minsk, Belarus

autor

Fedotova V.

• Scientific-Practical Materials Research, Centre of NAS of Belarus, Minsk, Belarus

Bibliografia

• 1. J.B. Goodenough, J.S. Zhou, in Structure and Bonding, Springer, New York, 2001, pp. 17-113.
• 2. Fujita T., Miyashita T., Yasui Y., Kobayashi Y., Sato M., Nishibori E., Sakata M., Shimojo Y., Igawa N., Ishii Y., Kakurai K., Adachi T., Ohishi Y., Takata M., Transport and magnetic studies on the spin state transition of Pr1 xCaxCoO3 up to high pressure, J. Phys. Soc. Jpn. 73 (2004), No. 7, 1987-1997
• 3. Fita I., Szymczak R., Puzniak R., Troyanchuk I.O., Fink-Finowicki J., Mukovskii Ya.M., Varyukhin V.N., Szymczak H., Pressure-tuned spin state and ferromagnetism in La1-xMxCoO3 (M=Ca,Sr), Phys. Rev. B 71 (2005), No. 21, 214404-214410
• 4. Fita I., Szymczak R., Puzniak R., Wisniewski A., Troyanchuk I.O., Karpinsky D.V., Markovich V., Szymczak H., Ferromagnetic state of La1-xBaxCoO3 under applied pressure: Factors controlling the sign reversal of pressure effect in cobaltites, Phys. Rev. B 83 (2011), No. 6, 064414-064421
• 5. Többens D.M., Stüßer N., Knorr K., Mayer H.M., Lampert G., E9: The New High-Resolution Neutron Powder Diffractometer at the Berlin Neutron Scattering Center, Materials Science Forum 378-381 (2001), 288-293
• 6. Hansen T.C., Henry P., Fischer H.E., Torregrossa J., Convert P., The D20 instrument at the ILL: A versatile high-intensity 2-axis neutron diffractometer, Meas. Sci. Technol. 19 (2008), No. 3, 034001-1-034001-6
• 7. Rodríguez-Carvajal J., Recent Advances in Magnetic Structure Determination by Neutron Powder Diffraction, Physica B 192 (1993), No. 1-2, 55–69
• 8. Fauth F., Suard E., Caignaert V., Intermediate spin state of Co3+ and Co4+ ions in La0.5Ba0.5CoO3 evidenced by Jahn-Teller distortions, Phys. Rev. B 65 (2001), No. 6, 060401(R)
• 9. Nakajima T., Ichihara M., Ueda Y., New A-site Ordered Perovskite Cobaltite LaBaCo2O6: Synthesis, Structure, Physical Property and Cation Order–Disorder Effect, J. Phys. Soc. Jpn. 74 (2005), No. 5, 1572-1577
• 10. Vogt T., Hriljac J.A., Hyatt N.C., Woodward P., Pressure-induced intermediate-to-low spin state transition in LaCoO3, Phys. Rev. B 67 (2003), 140401(R)
• 11. Fujita T., Miyashita T., Yasui Y., Kobayashi Y., Sato M., Nishibori E., Sakata M., Shimojo Y., Igawa N., Ishii Y., Kakurai K., Adachi T., Onishi Y., Takata M., Transport and Magnetic Studies on the Spin State Transition of Pr1-xCaxCoO3 up to High Pressure, J. Phys. Soc. Jpn. 73 (2004), No. 7, 1987-1997
• 12. Korotin M.A., Ezhov S.Y., Solovyev I.V., Anisimov V.I., Khomskii D.I., Sawatzky G.A., Intermediate-spin state and properties of LaCoO3, Phys. Rev. B 54 (1996), No. 8, 5309-5316