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.

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
哈哈完成签到 ,获得积分10
1秒前
buerzi完成签到,获得积分10
6秒前
Richard完成签到 ,获得积分10
6秒前
年轻的白梦完成签到,获得积分10
8秒前
完美巧凡应助Noob_saibot采纳,获得10
12秒前
wzk完成签到,获得积分10
14秒前
xiaojinyu完成签到,获得积分10
15秒前
LaixS完成签到,获得积分10
16秒前
yyf完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
要笑cc完成签到,获得积分0
18秒前
18秒前
王平安完成签到 ,获得积分10
19秒前
sjw525完成签到,获得积分10
20秒前
孙老师完成签到 ,获得积分10
20秒前
宣宣宣0733完成签到,获得积分0
20秒前
胡质斌完成签到,获得积分0
22秒前
tt完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
xiaojinyu完成签到,获得积分10
29秒前
日日行完成签到 ,获得积分10
30秒前
123完成签到 ,获得积分10
31秒前
flow完成签到 ,获得积分10
31秒前
kyt完成签到 ,获得积分10
31秒前
温暖诗蕊完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
casey完成签到 ,获得积分10
32秒前
小金鱼1完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
daihq3发布了新的文献求助10
36秒前
暴躁的代亦完成签到,获得积分10
39秒前
39秒前
40秒前
40秒前
44秒前
孙靖博完成签到,获得积分10
44秒前
Panini完成签到 ,获得积分10
44秒前
飞柏发布了新的文献求助10
45秒前
45秒前
任性的惜蕊完成签到 ,获得积分10
46秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Lengua e imagen en la comunicación digital 500
文献求助-中国李庄学术史 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7474824
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9069463
关于积分的说明 19336265
捐赠科研通 7093604
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3246325
关于科研通互助平台的介绍 2415545
邀请新用户注册赠送积分活动 2231341