Electronic structure of ACu3Co4O12 ( A = Y, La, Bi): Synthesis, characterization, core-level spectroscopies, high-pressure…

密度泛函理论 结晶学 价(化学) 材料科学 电子结构 晶体结构 物理 凝聚态物理 化学 量子力学
作者
Yuta Kato,Meng-Jie Huang,Keito Kasebayashi,Takateru Kawakami,Tatsuya Yamaguchi,Jens Buck,Ru‐Pan Wang,M. Kalläne,Kai Roßnagel,Peter Nagel,S. Schuppler,Yoshihiro Takahashi,Takao Odake,Shogo Kawaguchi,Ikuya Yamada,Atsushi Hariki
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:7 (7) 被引量:1
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.7.073401
摘要

We present a comprehensive experimental and computational study on $A$-site ordered perovskite oxides ${\mathrm{YCu}}_{3}{\mathrm{Co}}_{4}{\mathrm{O}}_{12}, {\mathrm{LaCu}}_{3}{\mathrm{Co}}_{4}{\mathrm{O}}_{12}$, and ${\mathrm{BiCu}}_{3}{\mathrm{Co}}_{4}{\mathrm{O}}_{12}$ including synthesis, transport, and magnetic characterization, high-pressure application, $K$- and $L$-edge x-ray absorption spectroscopy (XAS), Co $2p$ core-level x-ray photoemission spectroscopy and density-functional theory (DFT) calculations combined with dynamical mean-field theory (DMFT) and $+U$ scheme. An insulating behavior with a valence state of ${A}^{3+}{\mathrm{Cu}}_{3}^{\ensuremath{\sim}3+}{\mathrm{Co}}_{4}^{\ensuremath{\sim}3+}{\mathrm{O}}_{12}^{2\ensuremath{-}}$ is found for the three compounds at ambient and high-pressure conditions (up to $\ensuremath{\sim}55$ GPa). A DFT calculation for ${\mathrm{YCu}}_{3}{\mathrm{Co}}_{4}{\mathrm{O}}_{12}$ uncovers the energetics of the Cu--O and Co--O bonding formation and crystal-field splitting, leading to a narrow-gap electronic structure with a hybrid orbital and element character near the Fermi energy. The stable low-spin configuration of the Co ion is studied in comparison to a canonical perovskite cobaltite ${\mathrm{LaCoO}}_{3}$. A $\mathrm{DFT}+\mathrm{DMFT}$ analysis of the Cu spin-correlation function indicates that the Zhang-Rice singlet description for the ${\mathrm{CuO}}_{4}$ plaquette is valid, while a hybridization with the Co $3d$ orbitals also contributes to the Cu spin screening. The presence of the hybridization between the Co and Cu orbitals is shown by the $\mathrm{DFT}+\mathrm{DMFT}$ analysis for the Co ${L}_{2,3}$ XAS experimental spectra that exhibit unusual broad line shape. An increasing behavior of electrical resistance at elevated pressures is observed in all compounds and is interpreted based on a $\mathrm{DFT}+U$ simulation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
波波完成签到 ,获得积分10
4秒前
柠檬精翠翠完成签到 ,获得积分10
5秒前
无花果应助XLC采纳,获得10
7秒前
9秒前
加油干完成签到 ,获得积分10
12秒前
虾米发布了新的文献求助10
13秒前
Slhy完成签到 ,获得积分10
13秒前
思源应助miu采纳,获得10
13秒前
YQQ完成签到,获得积分10
14秒前
火星上的飞柏完成签到,获得积分10
15秒前
18秒前
科目三应助zoro采纳,获得10
18秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
牧长一完成签到 ,获得积分0
20秒前
机智向薇发布了新的文献求助10
21秒前
高思博发布了新的文献求助10
21秒前
磊大彪完成签到,获得积分20
24秒前
26秒前
fbdenrnb发布了新的文献求助10
29秒前
华仔应助虾米采纳,获得10
30秒前
Orange应助虾米采纳,获得10
30秒前
wwwzy完成签到,获得积分20
39秒前
39秒前
clock完成签到 ,获得积分10
40秒前
龙舞星完成签到,获得积分10
42秒前
Genji发布了新的文献求助10
44秒前
小酸奶完成签到,获得积分10
44秒前
fbdenrnb完成签到,获得积分10
45秒前
我是老大应助加菲丰丰采纳,获得10
49秒前
54秒前
Twelve驳回了乐乐应助
55秒前
华仔应助吗喽大人采纳,获得10
58秒前
ZW完成签到,获得积分10
1分钟前
爆米花应助wwwzy采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13th Edition 260
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3781306
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326832
关于积分的说明 10228424
捐赠科研通 3041839
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669591
邀请新用户注册赠送积分活动 799153
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758751