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Sodium Ion Ordering and Vacancy Cluster Formation inNaxCoO2(x=0.71and 0.84) Single Crystals by Synchrotron X-Ray Diffraction

相图 星团(航天器) 超晶格 空位缺陷 结晶学 集群扩展 材料科学 相(物质) 物理 凝聚态物理 热力学 化学 量子力学 计算机科学 程序设计语言
作者
F. C. Chou,Ming Chu,G. J. Shu,F.-T. Huang,Woei Wu Pai,Hwo‐Shuenn Sheu,Patrick A. Lee
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:101 (12) 被引量:50
标识
DOI:10.1103/physrevlett.101.127404
摘要

In the rich phase diagram of ${\mathrm{Na}}_{x}{\mathrm{CoO}}_{2}$, $x=0.71$ enjoys special stability and is called the Curie-Weiss metal due to its anomalous properties. Similarly, $x=0.84$ prepared from high temperature melt is a special end point beyond which the system phase separates. Using synchrotron x-ray diffraction on single crystals, we discovered $\sqrt{12}a$ and $\sqrt{13}a$ superlattice structures which we interpret as the ordering of Na (vacancy) clusters. These results lead to a picture of coexisting local moments and itinerant carriers and form the first step towards understanding the many anomalous properties of cobaltates.
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