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 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

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».