Исследование упорядочения кристаллической структуры кобальтатов Na2/3CoO2 методом ЯКР тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Платова, Татьяна Андреевна

• Платова, Татьяна Андреевна
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Платова, Татьяна Андреевна

Введение

Глава 1. Структура и физические свойства кобальтатов

Со02.

1.1. Элементарные ячейки соединений с химической формулой ^,;Со02.

1.2. Зонная структура кобальтатов.

1.3. Фазовая диаграмма и физические свойства семейства 7-ЫагСо02 (ячейка Р2).

1.4. Особенности фазовог-о состава при 0,67^x^0,75.

Глава 2. Аппаратура и методика эксперимента. Образцы

2.1. Основы спектров ЯКР и ЯМР.

2.2. Спип-решеточпая релаксация в ЯКР.

2.3. Аппаратура и методика эксперимента.

2.4. Образцы

Глава 3. ЯКР 59Со и фазовое разделение кобальтатов с 0,67^x^0,75.

3.1. Выделение монофазпых образцов кобальтатов с помощью ЯКР 59Со.

3.2. Исследование эволюции образцов методом ЯКР 59Со.

Глава 4. Исследование соединения Na2/зCo02 методом ЯКР

4.1. Спектры ЯКР 23Ка и 59Со.

4.2. Ядерная спин-решеточная релаксация 59Со.

4.3. Поперечная релаксация и интенсивность сигналов.

4.4. Структура упорядочения соединения Ка2/зСоС>2.

4.5. Обсуждение результатов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование упорядочения кристаллической структуры кобальтатов Na2/3CoO2 методом ЯКР»

С тех пор, как была открыта высокотемпературная сверхпроводимость в слоистых оксидах меди в 1986 г., многие ученые пытались обнаружить это явление в оксидах других металлов переходной группы. В марте 2003 года появилось первое сообщение о наблюдении сверхпроводящего перехода в гидрированном оксиде кобальта с химической формулой №10,35^02-1,ЗН2О с температурой перехода « 5 К [1]. Принципиальная важность этого открытия заключалась в том, что был представлен новый класс соединений, исследование которого может помочь понять природу высокотемпературной сверхпроводимости - явления, не полностью объясненного после 25 лет интенсивных исследований.

Натриевые кобальтаты Ма^СоОг известны научному сообществу не только благодаря существовалтию сверхпроводимости в них. Из-за высокой подвижности ионов натрия при комнатной температуре ранее их исследовали в качестве материала для катодов электрических батарей или аккумуляторов [2]. Сейчас одним из основных материалов катодов в аккумуляторах являются литиевые кобальтаты Ы^СоС^.

В работе [3] было обнаружено, что при х~0,7 соединение КахСоОз обладает одновременно металлической проводимостью, низкой теплопроводностью и высоким коэффициентом термо-ЭДС. Совокупность этих свойств позволяет рассматривать натриевые кобальтаты как один из перспективных материалов для новых термоэлементов.

С точки зрения фундаментальной физики натриевые кобальтаты также являются весьма интересным объектом. Кристаллическая структура соединения МахСо02 имеет квазидвумерный характер и состоит из проводящих плоскостей С0О2, разделенных плоскостями натрия, играющими роль зарядовых резервуаров. Изменяя концентрацию натрия х, можно менять уровень допирования плоскостей С0О2. При этом состояние кобальта меняется от немагнитного Со3+ со спином 5" = 0 до Со4+ эо спином 5 = 1/2. Учитывая, что атомы кобальта образуют плоскую треугольную решетку, вполне можно ожидать возникновения эффектов, связанных с магнитной фрустрацией электронных спинов, а также возникновения таких интересных явлений, как волны зарядовой или спиновой плотности. Однако функция натрия в натриевых кобальтатах - не только поставлять носители в плоскости С0О2. Ионы натрия, взаимодействуя между собой и с плоскостями С0О2, могут образовывать упорядоченные структуры, а значит модулировать свое воздействие на плоскости кобальта. Изучение такого влияния натрия на электронное состояние кобальта является также весьма актуальным для физики конденсированного состояния в связи с активным обсуждением вопроса о влиянии дефектов кристаллической решетки на свойства высокотемпературных купратиых сверхпроводников. С этой точки зрения натриевые кобальтаты являются модельной системой для понимания этих процессов.

Методы ядерного квадруполыюго резонанса (ЯКР) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР) являются одними из наиболее информативных методов изучения локальных свойств твердых тел. Измерения методами ЯКР/ЯМР таких физических параметров, как величина градиента электрического (кристаллического) поля, магнитный сдвиг, времена ядерной поперечной и спин-решеточной релаксации являются ключевыми для проверки и развития теоретических моделей в физике конденсированного состояния. К достоинствам методов ЯМР/ЯКР следует отнести их иеразрушающее воздействие па объект изучения, а также то, что эти методы являются локальными - то есть дают информацию о процессах, происходящих непосредственно вокруг атомных ядер в глубине исследуемого вещества.

Актуальность работы: Такие свойства натриевых кобальтатов ШжСоС)2 как сверхпроводимость, большой коэффициент тсрмо-ЭДС, неоднозначность зарядового состояния кобальта в треугольной кристаллической решетке, влияние упорядочения ионов натрия на электронные свойства плоскостей Со02, возможность существования магнитной фрустрации делают исследования натриевых кобальтатов, па пант взгляд, несомненно актуальными в современной физике конденсированного состояния. Использование для таких исследований метода ядерного квадрупольного резонанса является перспективным и многообещающим.

Целью настоящей диссертационной работы являлось исследование натриевых кобальтатов Ка^СоОг с содержанием натрия 0,67^x^0,75 и нахождение структуры пространственного упорядочения кристаллической решетки соединения Ка2/зСо02 с помощью метода ядерного квадрупольного резонанса.

Научная новизна

1. Ядерный квадрупольпый резонанс 23Ыа и 59Со впервые применен для исследования фазовой однородности и фазовой эволюции натриевых кобальтатов ^хСо02 в диапазоне содержания натрия 0,67^x^0,75.

2. Впервые удалось выделить спектры ЯКР 59Со монофазных образцов Ш^СоОг с 0,67^x^0,75, а также спектр ЯКР 23Ыа в соединении Ка2/3Со02.

3. Впервые удалось полностью расшифровать спектры ЯКР 59Со и 23№г в соединении Ма2/зСо02. Данные, полученные в ходе раетттифротжи спектров ЯКР, в совокупности с данными, получепиыми методом ЯМР, позволили установить структуру пространственного упорядочения кристаллической решетки соединения Ка2/зСо02.

Научная и практическая ценность работы состоит в получении новой информации о фазовом составе и фазовой эволюции натриевых кобальта-тов в диапазоне концентраций (0,67^x^0,75), а также нахождении структуры упорядочения ионов кобальта и натрия в соединении Ка2/зСо02

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:

1. На основе экспериментальных исследований кобальтатов ЫахСо02 с содержанием натрия 0,67^x^0,75 методом ЯКР о9Со показано, что в данном диапазоне содержания натрия существуют 4 фазы, отличающиеся различным упорядочением ионов натрия. Обнаружено, что при хранении порошка кобальтатов во влажной атмосфере происходит потеря ионов натрия, что приводит к уменьшению содержания натрия в образце и к изменению фазового состава этих соединений.

2. Установлено, что упорядоченная фаза натриевых кобальтатов ]Ма2/зСо02 характеризуется четырьмя неэквивалентными позициями кобальта и тремя позициями натрия в элементарной ячейке. Определены градиенты электрических полей для всех позиций кобальта и уточнены параметры квадрупольпого гамильтониана для всех позиций натрия в этом соединении.

3. Установлена структура пространственного упорядочения кристаллической решетки соединения ^з/зСоОг- Характерной особенностью предложенной модели элементарной ячейки является зарядовое расслоение в плоскостях кобальта тта две подретттетки: немагнитную треугольную подрешетку, образованную ионами Со3+, и магнитную подрешетку типа "кагомэ" из ионов с зарядовым состоянием Со~3,44+.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на IX и XII Международной молодежной научной школе-коп-фсрсиции '"Актуальные проблемы магнитного резонанса и его приложений" (Казань, Россия, 2005 и 2009 г.), Итоговой научной конференции Казанского государственного университета (Казань, Россия, 2005 г.), 4-й и 6-й Зимней молодежной школе-конференции "Магнитный резонанс и его приложения" (С.-Петербург, Россия, 2007 и 2009 г.), Международной конференции EuroMAR 2008 '"Magnetic Resonance for the Future" (С.-Петербург, Россия, 2008), III Международной конференции "Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости" (Звенигород, Россия, 2008).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 9 печатных работах, из них 3 статьи в рецензируемых международных журналах [4-0], 4 статьи в сборниках трудов конференций [7-10] и 2 тезисов докладов [11, 12].

Личный вклад соискателя в диссертацию, а также в совместные публикации заключается в следующем:

1. Участие в постановке задач и определении стратегии их решения;

2. Модернизация экспериментальной аппаратуры;

3. Приготовление образцов для исследований;

4. Измерение спектров ЯКР 23Na и 59Со в исследуемых образцах;

5. Измерение времен продольной и поперечной релаксации 59Со, в том числе их температурных зависимостей;

G. Обработка экспериментальных данных;

7. Анализ и интерпретация полученных данных.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка используемой литературы. Работа изложена па 135 страницах текста, включая 37 рисунков и 10 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Платова, Татьяна Андреевна

Заключение

Результаты данной работы могут быть кратко сформулированы следующим образом:

1. Впервые метод ЯКР 59Со применен для изучения фазового состава и структурных свойств натриевых кобальтатов Иа^СоС^ с содержанием натрия 0,67^ х ^0,75. Удалось выделить 4 спектра ЯКР 59Со, соответствующих четырем стабильным фазам Н67, 071, Н72 и Н75 на этом участке фазовой диаграммы. Показано, что используя спектры ЯКР 59Со, можно эффективно отделять монофазные образцы от образцов, содержащих смесь различных фаз.

2. Спектры ЯКР 59 Со в монофазных образцах однозначно подтверждают упорядочение ионов натрия и зарядовое упорядочение атомов кобальта во всех четырех стабильных фазах Н67, 071, Н72 и Н75 па этом участке фазовой диаграммы натриевых кобальтатов.

3. Экспериментально показано, что при хранении свободного порошка кобальтатов во влажной атмосфере происходит потеря ионов натрия, что приводит к уменьшению содержания натрия в порошинках и изменению фазового состава этих соединений - эволюции образцов. При этом вещество проходит последовательно через стабильные фазы, обнаруженные в этом диапазоне концентраций. Более того, из данных ЯКР удалось установить, что самый простой спектр принадлежит соединению с поминальным содержание натрия 0,67 (фаза Н67), более того, это фаза оказалась самой стабильной в этой области х.

4. Методом ЯКР 59Со и 23Ма проведено комплексное исследование соединения Ка2/зСо02- Впервые получены и расшифрованы спектры ЯКР 59Со и 23Ыа в этом соединении. Анализ этих спектров позволил выделить 4 неэквивалентные позиции кобальта и 3 позиции натрия в элементарной ячейке. Впервые определены параметры квадрупольпого гамильтопиа-па для всех позиций кобальта и уточнены параметры квадрупольпого гамильтониана, для всех позиций натрия в этом соединении.

5. Измерения и анализ релаксации продольной и поперечной компонент ядерной намагниченности 59Со в соединении Ма2//зСо02 позволил разделить 4 неэквивалентные позиции кобальта на две группы: 2 позиции с медленной ядерной релаксацией и 2 позиции быстро релаксирующего кобальта. Медленная релаксация кобальта указывает на то, что кобальт в данной кристаллографической позиции находится в немагнитном состоянии

6. Совместный анализ данных ЯКР/ЯМР 59Со и в соединении Ка2//3Со02 позволил нам установить структуру пространственного упорядочения кристаллической решетки этого соединения. Элементарная ячейка обладает ромбоэдрической симметрией и размерами 2а^/3 * 2йа/3 * Зс (пространственная группа симметрии Ы-Зс п°1С7). Таким образом, элементарная ячейка содержит 12 слоев кобальта и натрия, в которых находится 76 атомов кобальта, 48 атомов натрия и 144 атома кислорода. Несмотря па большие размеры и большое количество атомов, эта структура содержит всего 4 неэквивалетные позиции кобальта и 3 позиции натрия.

7. Предложенная нами элементарная ячейка соединения ^2/3Со02 позволила с высокой точностью описать спектр дифракции рентгеновских лучей этого соединения. Анализ спектра дифракции рентгеновских лучей позволил получить точные положения атомов натрия, кобальта и кислорода в этом соединении.

8. Предложенная модель элементарной ячейки приводит к зарядовому расслоению в плоскостях кобальта на две подрешетки: немагнитную треугольную подрешстку, образованную ионами и магнитную под-решетку типа "кагомэ", образованную ионами с зарядовым состоянием Со^3,44"^ Магнитные и транспортные свойства этого соединения, по-видимому, определяются свойствами магнитной подрешетки атомов кобальта.

Автор глубоко признателен своему научному руководителю доценту кафедры общей физики, Иреку Рафкатовичу Мухамедшину, непосредственному руководителю и участнику всех проведенных исследований, а тако/се профессору Политехнической школы (École Polytechnique, Франция) Анри Аллулу (Henri Alloul) за неоценимую помощь в анализе и интерпретации полученных данных.

Частично данная работа была выполнена при финансовой поддеро/ске французского национального центра научных исследований (CRNS) в рамках программы стипендий имени Марии Кюри (Франция).

Автор и.скренпе благодарен коллективу сотрудников кафедры, квантовой электроники и радиоспектроскопии и лаборатории MPC, в особенности Александру Васильевичу Егорову, Александру Васильевичу Дуглаву; Мура,ту Салиховичу Тагирову, а также Я.В.Дмитриеву и аспиранту Р.Р.Гайнову за совместную деятельность и помощь в работе.

Хотелось бы также поблагодарить своего супруга О.Ю.Кашуркина за понимание и моральную поддержку.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Платова, Татьяна Андреевна, 2010 год

1. Takada К., Sakurai H., Takayama-Miiromachi E. cfc al. Superconductivity in two-dimensional Co02 layers // Nature. 2003. Vol. 422. Pp. 53-55.

2. Julien C., Nazri G. A. Solid State Batteries: Materials Design and Optimization. Boston: Kluwer, 1994.

3. Terasaki I., Sasago Y., Uchinokura K. Large thermoelectric power in NaCo204 single crystals // Phys. Rev. В. 1997. Vol. 56, no. 20. Pp. R12685-R12687.

4. Alloul H., Mukhamedsliin I. R., Platova T. A., Dooglav A. V. Na ordering imprints a metallic kagome lattice onto the Co planes of Na2/3Co02 // EPL (Europhysics Letters). 2009. Vol. 85, no. 4. P. 47006.

5. Platova T. A., Mukhamedsliin I. R., Alloul H. et al. Nuclear quadrupole resonance and x-ray investigation of the structure of Na2/3Co02 // Phys. Rev. B. 2009. Vol. 80, no. 22. P. 224106.

6. Platova T. A., Mukhamedsliin I. R., Dooglav A. V., Alloul H. Phase segregation in Na,a;Co02 for large Na contents // Письма в ЖЭТФ. 2010. T. 91, № 8. С. 457-460.

7. Mukhamedsliin I., Platova T., Dooglav A. et al. Influence of charge order on the magnetic properties of sodium cobaltates NaxCo02 for rc>0.65 //

8. Сборник трудов III Международной конференции "Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости". Звенигород, Россия: 13-17 октября 2008 г. Pp. 217-218.

9. Т.А.Платова, А.В.Дуглав, И.Р.Мухамедшин. Исследование слоистых ко-бальтатов Nax.Co02 (х « 0,7)методом ЯКР 59Со // Материалы 4-ой зимней молодежной школы-конференции "Магнитный резонанс и его приложения". С.-Петербург, Россия: 2007. С. 146.

10. Delmas C., Braconnier J.-J., Fouassier C., Hagenmuller P. Electrochemical intercalation of sodium in Ма^СоОг bronzes // Solid State Ionics. 1981. Vol. 3-4. Pp. 165 169.

11. Fouassier C., Ma.tejka G., Rcau J.-M., Hagenmuller P. Sur de nouveaux bronzes oxygénés de formule NaxCo02 (x<l). Le systeme cobalt-oxygenesodium // Journal of Solid State Chemistry. 1973. Vol. 6, no. 4. Pp. 532 -537.

12. Viciu L., Bos J. W. G., Zandbergen H. W. et al. Crystal structure and elementary properties of NaxCo02 (x = 0.32, 0.51, 0.6, 0.75, and 0.92) in the three-layer NaCo02 family // Phys. Rev. B. 2006. — May. Vol. 73, no. 17. P. 174104.

13. Foo M., Wang Y., Watauchi S. et al. Charge Ordering, Commensurability, a,nd Metallicity in the Phase Diagram of the Layered NaxCo02 // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 92, no. 24. P. 247001.

14. Sugiyama J., Itahara H., Brewer J. et al. Static magnetic order in Nao.75Co02 detected by muon spin rotation and relaxation // Phys. Rev. B. 2003. — Jun. Vol. 67, no. 21. P. 214420.

15. Motohashi T., Ueda R., Naujalis E. et al. Unconventional magnetic transition and transport behavior in Nao.75Co02 // Phys. Rev. B. 2003. Vol. 67, no. 6. P. 064406.

16. Bayrakci S. P., Bernhard C., Chen D. P. et al. Bulk antiferromagnetism in Na0.82CoO2 single crystals // Phys. Rev. B. 2004. Vol. 69, no. 10. P. 100410.

17. Ono Y., Ishikawa R., Miyazaki Y. et al. Crystal Structure, Electric and Magnetic Properties of Layered Cobaltite ^-NaxCo02 // Journal of Solid State Chemistry. 2002. Vol. 166, no. 1. Pp. 177 181.

18. Balsys R., Davis R. Refinement of the structure of Nao.74Co02 using neutron powder diffraction // Solid State Ionics. 1997. Vol. 93, no. 3-4. Pp. 279 -282.

19. Huang Q., Foo M., Pascal R. et al. Coupling between electronic and structural degrees of freedom in the triangular lattice conductor Na^CoC^ // Phys. Rev. B. 2004. Vol. 70, no. 18. P. 184110.

20. Landron S., Lepetit M.-B. Importance of t<ig — eg hybridization in transition metal oxides // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 77, no. 12. P. 125106.

21. Doumerc J., Blangero M., Pollet M. et al. Transition-Metal Oxides for Thermoelectric Generation // Journal of Electronic Materials. 2009. Vol. 38, no. 7. Pp. 1078 1082.

22. Koshibae W., Maekawa S. Electronic State of a C0O2 Layer with Hexagonal Structure: A Kagome Lattice Structure in a Triangular Lattice // Phys. Rev. Lett. 2003. Vol. 91, 110. 25. P. 257003.

23. Singh D. Electronic structure of NaCo204 // Phys. Rev. B. 2000. Vol. 61, no. 20. Pp. 13397-13402.

24. Baskaran G. Electronic Model for C0O2 Layer Based Systems: Chiral Resonating Valence Bond Metal and Superconductivity // Phys. Rev. Lett. 2003. Vol. 91, no. 9. P. 097003.

25. Landron S., Lepetit M.-B. Abinitio evaluation of the local effective interactions in the superconducting compound Nao.35Co02 • 1.3 H20 // Phys. Rev. B. 2006. Vol. 74, no. 18. P. 184507.

26. Qian D., Wray L., Hsieh D. et al. Complete d-Band Dispersion Relation in Sodium Cobaltatcs // Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 97, no. 18. P. 186405.

27. Mukhamedshin I. R., Alloul H., Collin G., Blanchard N. 59Co NMR Study of the Co States in Superconducting and Anhydrous Cobaltates // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94, no. 24. P. 247602.

28. Alloul H., Mukhamedshin I. R., Collin G., Blanchard N. Na atomic order, Co charge disproportionation and magnetism in Naa;Co02 for large Na contents // EPL (Europhysics Letters). 2008. Vol. 82, no. 1. P. 17002.

29. Lee K.-W., Kunes J., Pickett, W. E. Charge disproportionation and spin ordering tendencies in NaxCo02 // Phys. Rev. B. 2004. Vol. 70, no. 4. P. 045104.

30. Johannes M. D., Mazin 1.1., Singh D. J., Papaconstantopoulos D. A. Nesting, Spin Fluctuations, and Odd-Gap Superconductivity in Naa;Co02-yH20 // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93, no. 9. P. 097005.

31. Johannes M. D., Singh D. J. Comparison of the electronic structures of hydrated and unhydrated NaxCo02: The effect of H20 // Phys. Rev. B. 2004. Vol. 70, no. 1. P. 014507.

32. Hasan M. Z., Chuang Y.-D., Qian D. et al. Fermi Surface and Quasiparti-cle Dynamics of Nao.7Co02 Investigated by Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 92, no. 24. P. 246402.

33. Yang H.-B., Wang S.-C., Sekharan A. K. P. et, al. ARPES on Na0.6CoO2: Fermi Surface and Unusual Band Dispersion // Phys. Rev. Lett,. 2004. Vol. 92, no. 24. P. 246403.

34. Yang H.-B., Pan Z.-H., Sekharan A. K. P. et al. Fermi Surface Evolution and Luttinger Theorem in NaaCo02: A Systematic Photoemission Study // Phys. R.ev. Lett. 2005. Vol. 95, no. 14. P. 146401.

35. Qian D., Hsieh D., Wray L. et al. Low-Lying Quasiparticle States and Hidden Collective Charge Instabilities in Parent Cobaltate Superconductors // Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 96, no. 21. P. 216405.

36. Shimojima T., Ishizaka K., Tsuda S. et al. Angle-Resolved Photoeinission Study of the Cobalt Oxide Superconductor NaxCo02-yH20: Observation of the Fermi Surface // Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 97, no. 26. P. 267003.

37. Geek J., Borisenko S. V., Berger H. et al. Anomalous Quasiparticle Renor-malization in NaD.73Co02: Role of Interorbital Interactions and Magnetic Correlations // Pliys. Rev. Lett. 2007. Vol. 99, no. 4. P. 046403.

38. Kuroki K., Tanaka Y., Arita R. Possible Spin-Triplet /'-Wave Pairing Due to Disconnected Fermi Surfaces In Naa;Co02-yH20 // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93, no. 7. P. 077001.

39. Mochizuki M., Yanase Y., Ogata M. Ferromagnetic Fluctuation and Possible Triplet Superconductivity in Naa;Co02-yH20: Fluctuation-Exchange Study of the Multiorbital Hubbard Model // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94, no. 14. P. 147005.

40. Zhou S., Gao M., Ding H. et al. Electron Correlation and Fermi Surface Topology of Na^CoOs // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94, no. 20. P. 206401.

41. Korshunov M. M., Eremin I., Shorikov A. et al. Itinerant in-plane magnetic fluctuations and many-body correlations in Nai7;Co02 // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 75, no. 9. P. 094511.

42. Ishida H., Johannes M. D., Liebsch A. Effect of Dynamical Coulomb Correlations on the Fermi Surface of Na0.3CoO2 // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94, no. 19. P. 196401.

43. Liebsch A., Ishida H. Coulomb correlations do not fill the eKprimeg hole pockets in Na0.3CoO2 // Eur. Phys. J. B. 2008. Vol. 61, no. 4. Pp. 405-411.

44. Marianetti C. A., Haule K., Parcollet O. Quasiparticle Dispersion and Heat Capacity of Nao.3Co02: A Dynamical Mean-Field Theory Study // Phys. Rev. Lett. 2007. Vol. 99, no. 24. P. 246404.

45. Balicas L., Analytis J. G., Jo Y. J. et, al. Shubnikov-de Haas Effect, in the Metallic State of Na0.3CoO2 // Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 97, no. 12. P. 126401.

46. Pillay D., Johannes M. D., Mazin I. I., Andersen O. K. Origin of a\g and efg orderings in NaxCo02 // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 78, no. 1. P. 012501.

47. Laverock J., Dugdale S. B., Duffy J. A. et al. Elliptical hole pockets in the Fermi surfaces of unhydrated and hydrated sodium cobalt oxides // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 76, no. 5. P. 052509.

48. Singh D. J., Kasinathan D. Destruction of the Small Fermi Surfaces in NaxCo02 by Disorder // Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 97, no. 1. P. 016404.

49. Pillay D., Johannes M. D., Mazin I. I. Electronic Structure of the NaxCo02 Surface // Phys. Rev. Lett. 2008. Vol. 101, no. 24. P. 246808.

50. Wendt S., Matthiesen J., Schaub R. et al. Formation and Splitting of Paired Hydroxyl Groups on Reduced Ti02(110) // Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 96, no. 6. P. 066107.

51. Brown G., Hcnrich V., Casey W. et al. Metal Oxide Surfaces and Their Interactions with Aqueous Solutions and Microbial Organisms // Chemical Reviews. 1999. Vol. 99, no. 1. Pp. 77—174.

52. Arakane T., Sato T., Takahashi T. et al. Fermi Surface and Band Dispersions of MxCo02 (M: Na, K, and Rb) Studied by Angle-Resolved Photoemission

53. Spectroscopy // Journal of the Physical Society of Japan. 2007. Vol. 76, no. 5. P. 054704.

54. Balicas L., Abdel-Jawad M., Hussey N. E. et al. Shubnikov-de Haas Oscillations and the Magnetic-Fielcl-Indiiccd Suppression of the Charge Ordered State in Na0.5CoO2 // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94, no. 23. P. 236402.

55. Lang G., Bobroff J., Alloul H. et al. Spin correlations and cobalt charge states: Phase diagram of sodium cobaltates // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 78, no. 15. P. 155116.

56. Yokoi M., Moyoshi T., Kobayashi Y. et al. Magnetic Correlation of NaxCo02 and Successive Phase Transitions of Nao.5Co02 —NMR and Neutron Diffraction Studies // Journal of the Physical Society of Japan. 2005. Vol. 74, no. 11. Pp. 3046-3056.

57. Gavilano J. L., Ran D., Pedrini B. et al. Unconventional charge ordering in Na0.70C!oO2 below 300 K // Phys. Rev. B. 2004. Vol. 69, no. 10. P. 100404.

58. Rivadulla F., Bañobre López M., García-Hernández M. et al. Possible quantum criticality in NaxCo02 // Phys. Rev. B. 2006. Vol. 73, no. 5. P. 054503.

59. M.H. Whangbo D. D., Kremer R. Possible quantum criticality in NaxCo02 // Inorg. Chem. 2006. Vol. 45, no. 15. Pp. 5989—5995.

60. Mendels P., Bono D., Bobroff J. et al. Cascade of Bulk Magnetic Phase Transitions in Naa;Co02 as Studied by Muon Spin Rotation // Phys. Rcv. Lett. 2005. Vol. 94, no. 13. P. 136403.

61. Boothroyd A. T., Coldea R., Tennant D. A. et al. Ferromagnetic In-Plane Spin Fluctuations in Naa;Co02 Observed by Neutron Inelastic Scattering // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 92, no. 19. P. 197201.

62. Bayrakci S. P., Mirebcau I., Bourges P. et al. Magnetic Ordering and Spin Waves in Na0.82CoO2 // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94, no. 15. P. 157205.

63. Holme L. M., Boothroyd A. T., Coldea R. et al. Three-Dimensional Spin Fluctuations in Na0.75CoO2 // phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94, no. 15. P. 157206.

64. Terasaki I., Tsukada I., Iguchi Y. Impurity-induced transition and impurity-enhanced thermopower in the thermoelectric oxide NaCo2:cGua;04 // Phys. Rev. B. 2002. Vol. 65, no. 19. P. 195106.

65. Lee M., Viciu L., Li L. et al. Large enhancement of the thermopower in Na^CoOa at high Na doping // Nature Materials. 2006. Vol. 5. Pp. 537-540.

66. Wang Y., R.ogado N. S., Ca,va R. J., Ong N. P. Spin entropy as the likely source of enhanced thermopower in NaxCo204 // Nature. 2003. Vol. 423. Pp. 425-428.

67. Schaak R. E., Klimczuk T., Foo M. L., Cava R. J. Superconductivity phase diagram of NaxCo02-1.3 H20 // Nature. 2003. Vol. 424. Pp. 527-529.

68. Li S. Y., Taillefer L., Hawthorn D. G. et, al. Giant, Electron-Electron Scattering in the Fermi-Liquid State of NciqjCoOi // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93, no. 5. P. 056401.

69. Huang Q., Foo M. L., Lynn J. W. et al. Low temperature phase transitions and crystal structure of Nao.5Co02 // J. Phys.: Condens. Matter. 2004. Vol. 16, no. 32. Pp. 5803—5814.

70. Zandbergen H. W., Foo M., Xu Q. et al. Sodium ion ordering in NaxCoO<2'. Electron diffraction study // Phys. Rev. B. 2004. Vol. 70, no. 2. P. 024101.

71. Zhang P., Capaz R. B., Cohen M. L., Louie S. G. Theory of sodium ordering in NaxCo02 // Phys. Rev. B. 2005. Vol. 71, no. 15. P. 153102.

72. Bobroff J., Lang G., Alloul H. et al. NMR Study of the Magnetic and Metal-Insulator Transitions in Nao.5Co02: A Nesting Scenario // Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 96, no. 10. P. 107201.

73. Argyriou D. N., Prokhnenko O., Kiefer K., Millie C. J. Emergent charge ordering in near-half-doped Nao,46Co02 // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 76, no. 13. P. 134506.

74. Ning F. L., Golin S. M., Ahilan K. et al. 59Co NMR Evidence for Charge Ordering below TCo ~ 51 K in Na0.5CoO2 // Phys. Rev. Lett. 2008. Vol. 100, no. 8. P. 086405.

75. Shu G. J., Prodi A., Chu S. Y. et al. Searching for stable Na-ordered phases in single-crystal samples of 7-NaxCo02 // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 76, no. 18. P. 184115.

76. Huang F.-T., Chu M.-W., Shu G. J. et al. X-ray and electron diffraction studies of superlattices and long-range three-dimensional Na ordering in 7-NaxCo02 (rc=0.71 and 0.84) // Phys. Rev. B. 2009. Vol. 79, no. 1. P. 014413.

77. Roger M., Morris D. J. P., Tonnant D. A. et al. Patterning of sodium ions and the control of electrons in sodium cobaltatc // Nature. 2006. Vol. 445. Pp. 631-634.

78. Geck J., Zimmermann M. v., Berger H. et al. Stripe Correlations in Na0.75CoO2 // Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 97, no. 10. P. 106403.

79. Zhang P., Capaz R. B., Cohen M. L., Louie S. G. Theory of sodium ordering in NaxCo02 // Phys. Rev. B. 2005. Vol. 71, no. 15. P. 153102.

80. Meng Y. S., Van der Ven A., Chan M. K. Y., Ceder G. Ab initio study of sodium ordering in NaojsCoC^ and its relation to Co3+/Co4+ charge ordering // Phys. Rev. B. 2005. Vol. 72, no. 17. P. 172103.

81. Wang Y., Ni J. Ground state structure of sodium ions in Na^CoO^ A combined Monte Carlo and first-principles approach // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 76, no. 9. P. 094101.

82. Meng Y. S., Hinuma Y., Ceder G. An investigation of the sodium patterning in NaxCo02 (0.5<x-< 1) by density functional theory methods // J. Chem. Phys. 2008. Vol. 128, no. 10. P. 104708.

83. Hinuma Y., Meng Y. S., Ceder G. Temperature-concentration phase diagram of P2-Naa,Co02 from first-principles calculations // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 77, no. 22. P. 224111.

84. Huang F. T., Shu G. J., Chu M. W. et al. Sodium ion ordering of Na0.77CoO2 under competing multi-vacancy cluster, superlattice and domain formation // cond-mat > arXiv:0909.5068. 2009.

85. Chou F. C., Chu M. W., Shu G. J. et al. Sodium Ion Ordering and Vacancy Cluster Formation in NaxCo02 (x = 0.71 and 0.84) Single Crystals by

86. Synchrotron X-Ray Diffraction // Phys. Rev. Lett. 2008. Vol. 101, no. 12. P. 127404.

87. Motohashi Т., Naujalis E., Ueda R. et al. Simultaneously enhanced thermoelectric power and reduced resistivity of Na^Oo^C^ by controlling Na nonstoichiomctry //Appl. Phys. Lett. 2001. Vol. 79, no. 10. Pp. 1480-1481.

88. Mukhamcdshin I. R., Alloul H., Collin G., Blanchard N. 23Na NMR Evidence for Charge Order and Anomalous Magnetism in NaxCo02 // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93, no. 16. P. 107601.

89. Абрагам А. Ядерный магнетизм. Москва: Изд-во Иностранной Литературы, 1963.

90. Гречишкин В. С. Ядерные квадрупольные взаимодействия в твердых телах. Москва: Наука, 1973.

91. Сликтер Ч. Основы теории магнитного резонанса. Москва: Мир, 1981.

92. Чижик В. И. Квантовая радиофизика. Магнитный резонанс и его приложения. СПб: Изд. С.-Петербургского университета, 2009.

93. Chepin J., Jr J. H. R. Magnetic spin-lattice relaxation in nuclear quadrupole resonance: the eta not=0 case // Journal of Physics: Condensed Matter. Vol. 3, no. 41. Pp. 8103-8112.

94. MacLaughlin D. E., Williamson J. D., Butterworth J. Nuclear Spin-Lattice Relaxation in Pure and Impure Indium. I. Normal State // Phys. Rev. B. 1971. Vol. 4, no. 1. Pp. 60-70.

95. Gordon M. I., Hoch M. J. R. Quadrupolar spin-lattice relaxation in solids // Journal of Physics C: Solid State Physics. Vol. 11, no. 4. Pp. 783-795.

96. Rega Т. Separation of magnetic and quadrupolar relaxation rates from spin-lattice recovery laws at short times with illustration in a high-T с superconductor // Journal of Physics: Condensed Matter. Vol. 3, no. 12. P. 1871.

97. Егоров А. В. Спин-спиновое взаимодействие в ван-флековских парамагнетиках и магнитная релаксация жидкого 3Не в контакте с этими веществами. Дисс. на соиск. канд. физ-мат. наук, Казань, 1990.

98. Бахарев О. Н. Экспериментальное исследование ядерного магнитного резонанса в высокотемпературных сверхпроводниках Рг^СеодбСиО^-у и ТтВа2Сиз07у. Дисс. иа соиск. канд. физ .-мат. наук, Казань, 1992.

99. Mukhamedshin I. R. Spin-lattice relaxation of copper nuclei in ТтВагС^Оз at low temperatures. Master of Science thesis, Kanazawa University, Kanaza-wa, Japan, 1997.

100. Clark W. G., Hanson M. E., Lefloch F., Segransan P. Magnetic resonance spectral reconstruction using frequency-shifted and summed Fourier transform processing // Rev. Sci. Instrum. 1995. Vol. 66, no. 16. P. 2453.

101. Bussandri A. P., Zuriaga M. J. Spin-Echo Mapping Spectroscopy Applied to NQR // Journal of Magnetic Resonance. 1998. Vol. 131, no. 2. Pp. 224 -231.

102. Brouet V., Alloul H., Forro L. Coexistence of spin singlets and metallic, behavior in simple cubic CsC6o // Phys. Rev. B. 2002. Vol. 66, no. 15. P. 155123.

103. Wawrzynska E.; Coldea R., Wheeler E. M. et al. Orbital Degeneracy Removed by Charge Order in Triangular Antiferromagnet AgNi02 // Phys. Rev. Lett. 2007. Vol. 99, no. 15. P. 157204.