Взаимное влияние структуры и магнитных свойств систем с сильными электронными корреляциями: комплементарное применение методов рассеяния нейтронного и синхротронного излучений и μSR тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.15, доктор наук Сиколенко Вадим Витальевич

• Сиколенко Вадим Витальевич
• доктор наук
• 2022

Оглавление диссертации доктор наук Сиколенко Вадим Витальевич

Введение

Глава 1. Микроскопические методы структурных исследований сильнокоррелированных систем

1.1. Исследования атомной структуры

1.2. Исследования магнитной структуры

1.3. Комплементарность использованных методов, их выбор и масштабы длин и времён

Глава 2. Нейтронографические и цБЯ исследования тройных урановых интерметаллидов

2.1 Введение

2.2. Система и(Рё1-хРех)2Ое2

2.3. Влияние внешнего давления на магнитное упорядочение и(Рё1-хРех)20е2

2.4. Система и(М1-хСих)2312

Глава 3. Магнитные и структурные свойства ЬаСоОз

3.1. Введение

3.2. БХАББ и нейтронографические исследования ЬаСо03

Глава 4. Стехиометрические сложные оксиды кобальта

4.1. Кобальтиты, допированные стронцием

4.2. Кобальтиты, допированные барием

4.3. Эффекты внешнего давления на стехиометрические допированные сложные оксиды кобальта

Глава 5. Кислород-дефицитные сложные оксиды кобальта

5.1. Кобальтиты, допированные барием

5.2. Кобальтиты, допированные стронцием

5.3. Эффекты внешнего давления на кислород-дефицитные допированные сложные оксиды кобальта

5.3.1. Ьао.5Бао.5Со03-5

5.3.2. Ьа0.75Бао.5Со03-5

5.3.3. 8г2СаУСо40ю

Заключение

Список основных публикаций по теме диссертации

Список цитированной литературы

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взаимное влияние структуры и магнитных свойств систем с сильными электронными корреляциями: комплементарное применение методов рассеяния нейтронного и синхротронного излучений и μSR»

Актуальность работы

Исследование взаимного влияния структуры и физических свойств материалов остаётся одной из основных задач и фундаментальных проблем физики. Это связано прежде всего с поиском новых функциональных материалов, обладающих заранее заданными свойствами для применения в электронике, катализе, вычислительной технике, спинтронике. Создание таких материалов требует знания механизмов, формирующих структуру, и влияния внешних воздействий на физические свойства. Важно, что при подходах к решению этой задачи, наблюдается очень тесная связь теории и эксперимента, поскольку предлагаемые модели, как правило, могут быть количественно проверены в экспериментах различных типов. Проведённые исследования показали, что если в случае правильных кристаллических структур согласие теории и эксперимента может быть достигнуто на удовлетворительном уровне, то при появлении в регулярной структуре каких-либо типов искажений (локальных неоднородностей, фазового расслоения, кластеров и т.д.) ситуация резко усложняется. Более того, сложность возникающих задач требует более комплексного подхода, чем ранее. А именно, актуальным становится анализ информации, получаемой с помощью набора экспериментальных методов, позволяющих взглянуть на проблему с разных сторон.

Традиционными прецизионными методами исследования кристаллической и магнитной структуры является дифракция тепловых нейтронов и рентгеновская дифракция на источниках синхротронного излучения. Совместное использование этих методов позволяет точно определить отклик системы на изменение внешних условий: температуры, магнитного поля, давления, допирования. Но для того, чтобы комплексно оценить воздействие внешних факторов на разных уровнях пространственного масштабирования вплоть до десяткой и единиц нанометров, необходимо дополнительно использовать комплементарные спектроскопические методы. В представленной работе показано, что применение методов EXAFS, XANES, XMCD, базирующихся на синхротронном излучении, а также мюонной

спектроскопии (^БКспектроскопии) позволят дальше продвинуться в направлении понимания природы микроскопических механизмов стабильности того или иного спинового состояния в системах с сильными электронными корреляциями М и d-p электронов, и их изменения в зависимости от изменения внешних условий, оценки структурных эффектов вплоть до наноразмеров.

Цель работы

Цель работы - разработка и применение комплексного подхода к исследованию систем с сильными корреляциями М и d-p электронов на основе использования комплементарных экспериментальных методов. Под этим подразумевается проведение экспериментов с использованием дифракции нейтронов и синхротронного излучения, спектроскопии положительных мюонов (цSR) и локальных методов анализа (ЕХА^, XMCD) с последующим совместным анализом полученной информации с точки зрения связи структуры кристаллов с магнитными свойствами вышеуказанных систем для установления механизмов обменного взаимодействия.

Выбор объектов исследований, научная и практическая значимость.

В качестве объектов для изучения структурных и магнитных эффектов в системах с сильной ё-р корреляцией были выбраны сложные допированные оксиды кобальта. Данный класс соединений в настоящее время вызывает очень большой интерес со стороны исследователей разных стран. Этот интерес обусловлен необычным сочетанием магнитных и транспортных свойств этих соединений:

— магнитосопротивление (Свойства кобальтитов во многом схожи с манганитами, в которых был открыт эффект "гигантского магнитосопротивления". [1, 2] )

— высокая ионная проводимость, впервые открытая в соединениях Ьп1-хМхСо03, где Ьп - лантаноид, М = Ьа, Са, Бг [3, 4] [5, 6]

— сверхпроводимость. (Сверхпроводящие свойства были обнаружены в соедении Nao.35Co02 . 1.3H20 [6, 7], при этом сверхпроводящие свойства весьма близки к таковым, наблюдавшимся в купратах).

Необычные физические свойства допированных кобальтитов делают их весьма перспективными для потенциального использования в качестве новых электродных материалов к топливным ячейкам, кислородным мембранам и катализаторам химических реакций для утилизации вредных отходов производства, слоистые кислород-дефицитные комплексные оксиды кобальта могут найти применение в устройствах магнитной записи. Необходимо знание закономерностей изменения свойств в зависимости от природы лантаноида при оптимальном содержании кислорода, разработка оптимальных режимов приготовления однофазных образцов высокого качества, методов управления кислородной стехиометрией образца, зависимости магнитной и кристаллической структур от степени нестехиометрии по кислороду, что позволит достичь прогресса в разработке материалов и технологий, практичных, недорогих и эффективных, для использования в современных топливных элементах на основе твердых оксидов.

Перечисленные магнитные, транспортные и кристаллографические свойства кобальтитов приводят к формированию сложных фазовых диаграмм как функций температуры, магнитного поля, давления, содержания кислорода и уровня допирования. Работы, приведённые в данной диссертации, посвящены изучению этих диаграмм с использованием ядерных методов.

В качестве объектов для изучения структурно-магнитных эффектов в системах с сильной М корреляцией были выбраны тройные урановые интерметаллиды. Такие соединения активно исследуются вследствие большого разнообразия электронного основного состояния. Этот большой класс соединений, как правило, кристаллизуется в объёмно-центрированную тетрагональную структуру и является идеальным объектом для исследования различных аспектов ^магнетизма. Практически такие соединения являются

перспективными материалами для разработок в области технической сверхпроводимости

Кроме того, что все выбранные объекты являются системами с конкурирующими обменными взаимодействиями, они также являются прекрасными модельными составами для применения комплементарных методик исследования атомной структуры и магнитных свойств. Совместное применение нейтронной дифракции и ^БЯ дало возможность обнаружить тонкие эффекты вблизи магнитных фазовых переходов, оценить величины макроскопического фазового расслоения в изучаемых системах. Совместное применение нейтронной дифракции, БХАББ, дифракции синхротронного излучения позволило объяснить роль кластеризации в спиновом состоянии ионов переходных металлов. Научная новизна

Все представленные в диссертации данные получены впервые.

— Впервые обнаружена аномальная температурная зависимость тепловых параметров атомов в соединении LaCoOз, сформулирована модель, проясняющая природу этого явления;

— Впервые обнаружено, что при допировании LaCoOз двухвалентными ионами стронция и бария происходит магнитное разделение фаз путём локальной кластеризации на ферромагнитные кластеры наноразмеров в основной парамагнитной матрице;

— Впервые обнаружен эффект макроскопического фазового расслоения в кубическом кобальтите La0.5Ba0.5CoO2.87 при понижении температуры ниже 150К;

— Впервые обнаружен эффект индуцирования ферромагнетизма и подавление антиферромагнитного упорядочения при воздействии высокого внешнего давления на кубический кислород-дефицитный кобальтит Ьа0.5Ба0.5Со02.8;

— Впервые обнаружен эффект полного подавления магнетизма приложенным внешним давлением в орторомбических слоистых кобальтитах Бг2СаУСо4010.5;

— Впервые экспериментально обнаружена корреляция магнитных свойств тройных урановых интерметаллических соединений от структурных искажений, вызванных малой степенью допирования железом;

— Впервые представлена модель магнитного взаимодействия в тройных урановых интерметаллидах модифицированного непрямого обменного взаимодействия РККИ типа;

— Впервые экспериментально найдена зависимость упорядочения ближнего и дальнего порядков тройных урановых интерметаллидов от температуры и давления.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Комплексное применение нейтронной дифракции на монокристаллах и порошках с синхротронными методами XMCD, ЕХА^ и дифракции для исследования сложного оксида LaCoO3 позволило показать, что:

3+

— спиновый переход в ионах Со и переход металл-диэлектрик в кобальтите LaCoО3 объясняется моделью кроссовера поверхностного высокоспинового состояния в сильно гибридизированное промежуточноспиновое состояние при низких температурах, при этом кобальт, локализованный во внутренней части кристаллитов, остаётся в низкоспиновом состоянии, при высоких температурах моделью частичного спинового перехода из конфигурации с преимущественным промежуточноспиновым состоянием в конфигурацию с преобладающим высокоспиновым состоянием

— В LaCoO3 присутствует поверхностный антиферромагнетизм из-за присутствия ионов кобальта в высокоспиновом состоянии в приповерхностном слое. Процесс стабилизации или дестабилизации промежуточноспинового ионного состояния имеет коллективный многоатомный характер, прямое возбуждение из низкоспинового состояния в промежуточноспиновое не реализуется.

2. Совместное использование нейтронного рассеяния и цSR метода показало:

— При допировании LaCoO3 ионами стронция и бария образуются

3+

кластеры с пониженным содержанием допируемого элемента, в которых Со находится преимущественно с низкоспиновом состоянии, и кластерами с

3+

повышенным содержанием допируемого элемента, в которых Со находятся в LS/IS состоянии и окружены ионами Со4+.

— внешние факторы, увеличивающие в кобальтитах длину связи Со-О приводят к стабилизации Со3+ в IS спиновом состоянии, а факторы, уменьшающие длину связи Со-О, приводят к стабилизации Со3+ в низкоспиновом LS состоянии

— в допированных кобальтитах увеличение радиуса допирующего катиона приводит к увеличению температуры магнитного фазового перехода

— в допированных кобальтитах увеличение угла связи Со-О-Со также приводит к увеличению температуры магнитного фазового перехода

3. Комплементарными методами нейтронной и синхротронной дифакции показано, что

— в кислород-дефицитном кубическом Lao.5Bao.5CoO2.87 при понижении температуры происходит макроскопическое фазовое расслоение на ферромагнитную кислород-обогащённую фазу и антиферромагнитную кислород-обеднённую фазы с объёмным соотношением 2:1

— В кислород-дефицитных допированных кобальтитах больший объём элементарной ячейки стабилизирует высокоспиновое состояние ионов Со и способствует антиферромагнитному упорядочению

— Приложенное внешнее давление индуцирует в La0.5Ba0.5CoO28 переход от антиферромагнитного к ферромагнитному упорядочению, связанный с кроссовером спинового состояния кобальта из смешанного HS/IS в IS/LS спиновые состояния.

4. На основе совместного использования методов нейтронного рассеяния и синхротронных методов показано, что отрицательный и положительный типы магнитных взаимодействий связаны с суперобменом неспаренных d-электронов

кобальта через ионы кислорода. Роль двойных обменных взаимодействий не является критической для ферромагнетизма в кобальтитах.

5. В результате комплексных исследований урансодержащих тройных интерметаллических соединений комплементарными ядерными методами ^SR и нейтронного рассеяния установлено, что слабое допирование 1% ионами железа вызывает структурные изменения, радикально меняющие магнитную структуру UPd2Ge2, объяснены противоречия в определении магнитного упорядочения другими методами, исследована эволюция магнитного упорядочения дальнего и ближнего порядков в зависимости от температуры, допирования и внешнего давления. На основе полученных экспериментальных данных представлена модель магнитного взаимодействия в исследуемых соединениях модифицированного непрямого обменного взаимодействия РККИ типа Соответствие диссертации паспорту специальности

Содержание диссертации соответствует формуле Паспорта специальности 01.04.15 «Физика и технология наноструктур, атомная и молеклярная физика» в пунктах 5, 7 и 11:

пункту 5«Электронный транспорт в наноматериалах и композитных структурах. » пункту 7 « Магнитные свойства наноматериалов и композитных структур » пункту 11 « Методы исследования наноматериалов и композитных структур » Перечень использованных экспериментальных установок

Для реализации поставленных целей были задействован широкий спектр методик, базирующихся на ядерных методах рассеяния: цSR, рассеяние нейтронов и методы синхротронного излучения. Все эксперименты проводились на спектрометрах ядерных мегаустановок, работающих в режиме общего пользования:

- цSR спектрометр GPD на мезонной фабрике Института Пауля Шеррера (Виллиген, Швейцария)

- дифрактометр ВМ1, установленный на синхротроне Европейского центра синхротронных исследований ESRF (Гренобль, Франция)

- дифрактометр В2, установленный на синхротроне DORIS в научном центре DESY (Гамбург, Германия)

- дифрактометр КМС-2, установленный на синхротроне BESSY в Гельмгольц Центре Берлина (Германия)

- дифрактометр 11ВМ, установленный на синхротроне APS в Аргоннской национальной лаборатории (США)

- EXAFS спектрометр BM29, установленный на синхротроне Европейского центра синхротронных исследований ESRF (Гренобль, Франция)

- EXAFS спектрометры A1, X1, E4, установленные на синхротроне DORIS в научном центре DESY (Гамбург, Германия)

- EXAFS спектрометр BL01B1, установленный на синхротроне Spring-8 (Цукуба, Япония)

- XMCD спектрометр ID 12, установленный на синхротроне Европейского центра синхротронных исследований ESRF (Гренобль, Франция)

- XMCD спектрометр 4-ID-C, установленный на синхротроне APS в Аргоннской национальной лаборатории (США)

- Нейтронные дифрактометры ФДВР, ДН-12, установленные на импульсном реакторе ИБР-2 (Дубна, Россия)

- Нейтронные дифрактометры D1B, D2B, D20, установленные на реакторе HFR в Институте Лауэ Ланжевена (Гренобль, Франция)

- Нейтронные дифрактометры G4.1, G4.2, 3T2, G6.1, установленные на реакторе ORPHEE в Лаборатории Леона Бриллюэна (Сакле, Франция)

- Нейтронные дифрактометры Е9 и Е1, установленные на реакторе BER-II в Гельмгольц Центре Берлина (Германия)

- Нейтронные дифрактометры HRPT, DMC, TRICS, установленные на испарительном источнике нейтронов SINQ в Институте Пауля Шеррера (Виллиген, Швейцария)

- Нейтронный дифрактометр RESI, установленный на реакторе FRM-II в Центре Маера Лейбница (Гархинг, Германия)

Личный вклад автора

Определение цели, формулировка научных задач, измерения, обработка и анализ экспериментальных данных осуществлялись лично автором.

Результаты, изложенные в диссертации, получены автором в кооперации с учёными БФУ, ОИЯИ, МГУ, Научно-практического центра по материаловедению Белорусской академии наук, Института Пауля Шеррера (Швейцария), Института Лауэ Ланжевена (Франция), Европейского центра синхротронных исследований (Франция), Берлинского Гельмгольц Центра (Германия), DESY (Германия), Лаборатории Леона Бриллюэна (Франция). На разных этапах работы в неё были тесно вовлечены А.М.Балагуров, Д.П.Козленко, В.В.Ефимов (ОИЯИ), В.Помякушин, Е.Помякушина, A.Schenk (PSI), В.Грибанов (МГУ), И.О.Троянчук, Д.В.Карпинский (НПЦ материаловедения), Д.Ю.Новосёлов (ИФМ УрО РАН), А.П.Сазонов (ESS Lund), М.Фейгенсон (Forschungszentrum Jülich). Исследования по теме диссертации были поддержаны грантами РФФИ 06-02-81038, 08-0290053, 11-02-01274, 13-02-90503, 14-32-50010, 15-32-50378, 16-32-50025, а также грантами ОИЯИ-БРФФИ Ф16Д-008 и Ф14Д-001. Руководителем всех грантов был автор диссертации. Апробация работы.

Результаты представленной работы были представлены на международных и российских конференциях:

— Европейский кристаллографический конгресс (ECM) 1997 и 2009

— Международная конференция по сильнокоррелированным электронным системам (SCES) в 2011 и 2017

— Российская конференция по нейтронным и синхротронным методам исследований (РСНЭ) в 2005 и 2011

— Европейская конференция по рассеянию нейтронов (ECNS) в 1996, 1998, 2003, 2007, 2015 и 2019

— Международная конференция по рассеянию нейтронов (ICNS) в 2001 году

— Европейская конференция по порошковой дифракции (EPDIC) в 2012, 2014, 2016 гг

— Международный кристаллографический конгресс (ICM) 2006

— Международная конференция по ^SR (MUSR) 2005

— Международная конференция по методу EXAFS (XAFS) 2015

Также результаты многократно докладывались на рабочих семинарах в БФУ (Калининград), ОИЯИ (Дубна), ДЕЗИ (Гамбург), ГЦБ (Берлин), ПШИ (Виллиген)

Публикации по теме диссертации

Результаты работ изложены в 25 отечественных и международных реферируемых изданиях, входящих в базы данных международных индексов научного цитирования Scopus и Web of Science, список которых приводится в конце текста диссертационной работы.

ГЛАВА I. Микроскопические методы структурных исследований сильнокоррелированных систем

Разнообразие объектов и наблюдаемых эффектов в сильно коррелированных электронных системах определяет разнообразие физических методов, используемых для исследования этих материалов. Приведённые в диссертации результаты базируются, прежде всего, на исследованиях атомной структуры и магнитного упорядочения комплементарными методами, базирующимися на рассеянии нейтронов, синхротронного излучения и ^SR.

1.1 Исследования атомной структуры

Классическим способом исследования атомной структуры является когерентное рассеяние тепловых нейтронов или рентгеновского излучения -дифракция. Оба метода имеют свои преимущества и недостатки и являются комплементарными.

Интенсивность дифракционных пиков пропорциональна квадрату структурного фактора

Структурный фактор, в свою очередь, пропорционален амплитуде когерентного рассеяния, которая определяется природой его взаимодействия с веществом.

рш ~ X6/ ехр(2т(кх, + ку}. + 1г1 ))ехр()

]

где Ь| - амплитуда рассеяния, ^ - тепловой фактор Дебая-Уоллера.

В случае рентгеновского излучения амплитуда рассеяния определяется рассеянием на электронных оболочках атомов, поэтому она пропорциональна порядковому номеру элемента Ъ и атомному форм-фактору, сильно зависящему от абсолютной величины вектора рассеяния д ~ этб/Х.

В структурах, содержащих одновременно тяжёлые и лёгкие атомы, например, кислород и переходные металлы, в интегральную интенсивность вносят основной вклад тяжёлые атомы, в результате чего возникает ошибка в определении координат лёгких атомов и их тепловых факторов. Если химические

связи сильные, то возможно смещение центров электронной плотности, тогда положение ядер будет определено с ошибкой.

Необходимо учитывать тот фактор, что взаимодействие рентгеновского излучения с веществом происходит на масштабе порядка 10-10 м, в то время, как нейтроны взаимодействуют с ядрами, т.е.на масштабе 10-15 м (1 фемтометр), что на 5 порядков меньше, чем у рентгена.

В рассеянии нейтронов низких энергий происходит на ядрах вследствие сильного ядерного взаимодействия, и амплитуды рассеяния нерегулярно изменяются от элемента к элементу и от изотопа к изотопу. Ещё одним важнейшим отличием нейтронов от рентгеновского излучения - их линейные коэффициенты поглощения в большинстве веществ на несколько порядков меньше рентгеновских. В то же время существует ряд элементов, например, некоторые изотопы самария, европия, гадолиния, в которых коэффициент поглощения, наоборот, на несколько порядков превышает таковые для рентгеновского излучения. Эти различия и определяют различие и комплементарность в использовании нейтронов и рентгеновского/синхротронного излучения в структурной дифракции:

- нелинейная зависимость амплитуды рассеяния нейтронов от атомного элемента и изотопа позволяет хорошо выделить вклады от тяжёлых и лёгких элементов.

- высокая проникающая способность нейтронов по сравнению с рентгеновским излучением позволяет лучше исследовать объёмные эффекты, а также намного шире использовать разнообразное оборудование окружения образца, такое как криостаты, магниты, печки, камеры давления и т.д. Это имеет особое значение для исследований в областях фазовых переходов, где поверхностные эффекты сильно отличаются от объёмных. Сильные нейтронные абсорберы (бор, гадолиний, кадмий) могут быть при этом очень эффективно использованы в качестве защиты и экранирования оборудования.

- большой размер нейтронных пучков позволяет полностью собрать данные со всего объёмы исследуемого объекта.

- систематические эффекты, такие как поглощение или преимущественная ориентация играют в нейтронном рассеянии намного меньшую роль, чем в рентгеновском.

- в нейтронном рассеянии можно реализовать времяпролётную дифрактометрию (ТОБ), что даёт ещё ряд дополнительных преимуществ: весь дифракционный спектр снимается при фиксированном угле рассеяния, что даёт очень высокую точность, а также позволяет использовать специфичное оборудование с фиксированными окнами. В ТОБ дифрактометрах реализуется намного более "плоская" зависимость ширин дифракционных пиков от вектора рассеяния, что позволяет проводить анализ зависимости ширин пиков от внутренних напряжений, деформаций и доменной структуры. Использование наборов детекторов позволяет покрыть в одном эксперименте широкий ё-диапазон, что позволяет точнее рассчитать фазовый состав в анализе по методу Ритвельда.

Источники рентгеновского излучения, базирующиеся на синхротронном излучении, имеют свои преимущества. Прежде всего, это высокая интенсивность пучков. Это позволяет использовать образцы наноразмеров, что особенно важно при исследовании монокристаллов, где зачастую практически невозможно вырастить кристалл размеров, достаточных для нейтронографических исследований. Малые размеры образца позволяют также получать спектры с намного большим пространственным разрешением по сравнению с нейтронной дифракцией. Высокая интенсивность также позволяет резко сократить время измерений дифрактограмм, а также использовать окружение образца меньших размеров и больших диапазонов приложенных величин. Это особенно актуально для камер высокого давления. Дифракция рентгеновских лучей также может эффективно использоваться для соединений, содержащих атомы, сильно поглощающие нейтроны: кадмий, гадолиний. европий, самарий, бор, где применение нейтронного рассеяния затруднено или вовсе невозможно.

Ещё один мощный метод структурных исследований, позволяющих определить локальную атомную структуру поглощающих центров, из базирующийся на источниках СИ - метод рентгеновской спектроскопии

поглощения ( EXAFS/ XANES - Extended X-ray Absorbtion Fine Structure/ X-Ray Absorbtion Near Edge Structure), также иногда называемый в русскоязычной литературе как метод РСП.

EXAFS позволяет получать информацию, дополняющую результаты дифракционных методов. Основными особенностями EXAFS являются:

- избирательность по типу химического элемента, позволяющая получать информацию о парных и многоатомных функциях распределения для локального окружения каждого из элементов исследуемого образца

- чувствительность к парциальным плотностям свободных состояний вблизи уровня Ферми [8]

- высокая концентрационная чувствительность (до 10 ppm) и малый требуемый объём образца ( до миллиграмм)

- малое время записи спектра ( от миллисекунд до получаса)

В методе EXAFS [9] анализируется зависимость коэффициента поглощения рентгеновского излучения от энергии фотонов в падающем пучке.

Линейный коэффициент поглощения описывается как ^ = ln (Io/It), где Io и It

- интенсивность пучка в соответствующий момент времени.

Вблизи края поглощения зависимость ^(Е) обладает тонкой структурой. Область XANES от -50 до 100 эВ возле края поглощения представляет собой набор узких резонансных полос, порождаемых переходами электрона с основного состояния на вакантные уровни и набор более широких полос за краем поглощения, отвечающим электронным переходам в квазисвязанные состояния. Из данных XANES можно определить симметрию и энергию вакантных молекулярных орбиталей в молекулах или электронных зон, лежащих выше уровня Ферми в твёрдых телах. Осциляционная структура EXAFS, обусловленная рассеянием фотоэлектронов на атомах локального окружения, наблюдается в интервале энергий от 100 до 1000 эВ выше края поглощения. Из данных EXAFS можно извлечь информацию о локальном окружении поглощающего атома, о типе и числе ближайших соседей, о межатомных

расстояниях в координационных сферах радиусом до 5 - 6 А, а также, учитывая эффекты многократного рассеяния фотоэлектронов, о валентных углах. При обработке высчитывается ЕХЛББ функция

Х(Е) = - ^о - ^

В К-пространстве эта функция может быть представлена как

2_ 2 _ ът( 2кг,.) + (к)

Х(к) = -Б02X.. (к)ехр(2к2)ехр(-2г. /Л,.(к)) К ^ 2 1 1 кг.

где N1 - количество рассеивающих атомов типа Fj - амплитуда рассеяния атома

Л

Б0 - фактор редукции амплитуды, X - средняя длина пробега фотоэлектрона, ехр(-2а2к2) - температурный фактор Дебая-Уоллера.

Необходимо отметить, что фактор Дебая-Уоллера а, учитывающий вклад среднеквадратичного отклонения межатомного расстояния от средней величины при тепловых колебаниях, отличается от среднеквадратичного отклонения, которое рассчитывается из данных дифракции, и которое определяет смещение атома относительно своего положения равновесия, в то время как рассчитанный в ЕХЛББ фактор а характеризует изменение расстояния поглотитель-рассеиватель Г|. Это тоже один из факторов комплементарности ЕХЛББ и дифракции, подробнее о котором рассказывается в главе 3.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Сиколенко Вадим Витальевич, 2022 год

Список цитированной литературы

[1] T. Saitoh Electronic structure and temperature-induced paramagnetism in LaCoO3 / T. Saitoh, T. Mizokawa, A. Fujimori, M. Abbate, Y. Takeda, // Phys.Rev.B - 1997 -v. 55 - p. 4257.

[2] A. Fondado Synthesis, characterization, magnetism and transport properties of Nd1-xSrxCoO3 perovskites / A. Fondado, M.P. Breijo, C. Rey-Cabezudo, M. Sanchez-Andujar, J. Mira, J. Rivas, M.A. Senaris-Rodriguez, // J.Alloy.Comp., - 2001 - v. 323 -p.444.

[3] A. Mineshige Crystal Structure and Metal-Insulator Transition of La1-xSrxCoO3 / A. Mineshige, M. Inaba, T. Yao, Z. Ogumi, K. Kikuchi, M. Kawase, // J.Sol.Stat.Chem, -1996 - v.121 - p.423.

[4] J. Sunstrom Chemical Oxidized Perovskite, La1-xSrxCoO3-d / J. Sunstrom, K.V. Ramanujachary, M. Greenblatt, B. Croft, // J.Sol.Stat.Chem - 1998 - v.139 - p.388.

[5] J. Mira Critical exponents of the ferromagnetic-paramagnetic phase transition of La1-xSrxCoO3 / J. Mira, J. Rivas, M. Vazquez, J.M. Garsia-Beneytez, J. Areas, R.D. Sanches, M.A. Senaris-Rodriguez, // Phys.Rev.B - 1999 - v.59 - p.123.

[6] B. Raveau, M. Seikh, Cobalt Oxides, from Crystal Chemistry to Physics, Wiley-VCH, 2012.

[7] K. Takada Superconductivity in twoBdimensional CoO2 layers / K. Takada, H. Sakurai, E. Takayama-Muromachi, F. Izumi, R.A. Dilanian, T. Sasaki, // Nature -2003- v.422 - p.53.

[8] В.Л. Аксёнов EXAFS спектроскопия на пучках синхротронного излучения, / В.Л. Аксёнов, С.И. Тютюнников, А.Ю. Кузьмин, Ю. Пуранс // Физика элементарных частиц и атомного ядра - 2001 - v.32 - p. 1299.

[9] Я.В. Зубавичус Рентгеновское синхротронное излучение в физико-химических исследованиях / Я.В. Зубавичус, Ю.Л. Словохотов, // Успехи химии - 2001- v.70 - p.429.

[10] J. Sonier, Muon Spin Rotation/Relaxation/Resonance, in: http://musr.ca, 2002.

[11] R. Pynn, Neutron scattering - a non-destructive microscope for seeing inside matter, in: L. Liang (Ed.) Neutron Application in Earth, energy, and environmental sciences, Springer, 2009.

[12] F. Boue Neutron scattering and complementary experimental techniques / F. Boue, R. Cywinsky, A. Furrer, H. Glatti, S. Kilcoyne, R. McGreeve, D. McMorrow, D. Myles, H. Ott, M. Rubhausen, G. Weill, // ESS Project - 2002.

[13] T. Endstra Hybridization model for the magnetic-ordering behavior of uranium-and cerium-based 1:2:2 intermetallic compounds / T. Endstra, G.J. Nieuwenhuys, J.A. Mydosh// Phys.Rev.B -1993 - v.48 - p. 9595

[14] S. Doniach, The Kondo lattice and weak antiferromagnetism // Physica B - 1977 -v.91 - p.231.

[15] V.V. Moschchalkov Thin film preparation, superconductivity and transport properties of the heavy-fermion system CeCu2Si2 / V.V. Moschchalkov , N.B. Brandt, // Adv. Phys., - 1984 - v. 33 - p.373.

[16] C. Lacroix, Some exact results for the Kondo lattice with infinite exchange interaction // Solid State Commun - 1985 - v.54 - p.991.

[17] C. Lacroix, Theory for the coherence effects in the Kondo lattice // J.Magn.Magn.Mater - 1987 - v.63-64 - p.239.

[18] A.J. Dirkmaat Magnetic and transport properties of various UT2Ge2 (T = 3d element) intermetallic compounds / A.J. Dirkmaat, T. Endstra, E.A. Knetsch, A.A. Menovsky, G.J. Nieuwenhuys, J.A. Mydosh, // J.Magn.Magn.Mater - 1990 - v.84 -p.143.

[19] H. Lin Magnetic structure of UNi2Si2 / H. Lin, L. Rebelsky, M.F. Collins, J.D. Garrett, W.J.L. Buyers, // Phys.Rev.B - 1991 - v.43 - p.13232.

[20] E. Caspi Isotropic one-dimensional RKKY view of the magnetic phase diagram of U(M, M')2X2 compounds / E. Caspi, I. Yaar, M. Melamud, H. Shaked // Phys.Rev.B - 2000 - v.62 - p. 9418

[21] B. Shemirani Magnetic structure of UPd2Si2 / B. Shemirani, H. Lin, M.F. Collins, C.V. Stager, J.D. Garrett, W.J.L. Buyers, // Phys.Rev.B - 1993 - v.47 - p.8672.

[22] B. Gadjiev Structure genesis and magnetic ordering in structure ThCr2Si2 / B. Gadjiev // Low Temperature Physics — 2000 - v.36 - p. 874

[23] C. Tien Magnetic ordering in UPd2Ge2 / C. Tien, C. Wur, H. Duh, L. Jang, G. Hwang, K. Lin, J. Yuh, S. Lin, // Solid State Commun - 1994 - v.89 - p.171.

[24] H. Duh Magnetic anomalies in UPd2Ge2 induced by iron doping / H. Duh, I.S. Lyubutin, L.K. D // Phys.Rev.B - 1995 - v.52 - p.4294.

[25] H. Duh Magnetic properties of U(Pd1-xFex)2Ge2 / H. Duh, I.S. Lyubutin, J. IM, G. Hwang, L. KD, // J.Magn.Magn.Mater - 1996 - v.153 - p. 86

[26] G. Andre Modulated magnetic structures in UPd2Ge2 / G. Andre, F. Bouree, A. Oles, W. Sikora, B. Penc, A. Szylta, Z. Tomkovicz, // Solid State Commun - 1996 -v.97 - p.923.

[27] H. Duh Spin-glass-like behaviour in UPd2Ge2 / H. Duh, I.S. Lyubutin, C. Wur, K. Lin, G. Hwang, I. Chang, C. Tien, // J. Phys.: Condens. Matter - 1995 - v.7 - p.2165.

[28] H. Duh Magnetoresistance of UPd2Ge2 / H. Duh, I.S. Lyubutin, C. Cheng, M. Wu, // Physica B - 1996 - v.217 - p.102.

[29] J. Rodriguez-Carvajal, Recent advances in magnetic structure determination by neutron powder diffraction // Physica C - 1993 - v. 55 - p.192.

[30] V.B. Zlokazov MRIA - a program for a full profile analysis of powder multiphase neutron-diffraction time-of-flight (direct and Fourier) spectra / V.B. Zlokazov, V.V. Chernyshev, // J. Appl. Crystallogr. - 1992- v.25 - p.447.

[31] Z. Zolnierec Magnetism and crystal field effect in the ThCr2Si2-type uranium ternaries / Z. Zolnierec, J. Mulak, // J.Magn.Magn.Mater - 1995 - v. 140 - p.1393.

[32] A. Amato - site in heavy - fermion compounds / A. Amato, R. Feyerherm, F.N. Gygax, A. Schenk, // Hyperfine Interact. - 1997 - v. 104 - p.115.

[33] Y. Yamamoto ^SR study of the magnetic ordering in Ce1-xLaxRu2Si2 / Y. Yamamoto, K. Marumoto, K. Nishiyama, K. Nagamine, // Hyperfine Interact. - 1997 -v.104 - p.227.

[34] P. Dalmas de Reotier Muon spin rotation and relaxation in magnetic materials / P. Dalmas de Reotier, A. Yaouanc // J.Phys.: Condens.Matter - 1997- v.9 - p.9113.

[35] V. Aksenov DN-12 time-of-flight high-pressure neutron spectrometer for investigation of microsamples / V. Aksenov, A. Balagurov, V. Glazkov, D. Kozlenko, I. Naumov, B. Savenko, D. Sheptyakov, V. Somenkov, A. Bulkin, V. Kudryashev, V. Trounov, // Physica B - 1999 - p.258.

[36] V.M. Goldschmidt, Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente 8: Untersuchungen über Bau und Eigenschaften von Krystallen, // Norsk.Vid.Akad. Math.-Naturvid - 1957 - v.8 - p.1927.

[37] G.M. Bodner,

http : //chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch 12/crystal .php, in, 2006.

[38] S. Streule, Neutron Diffraction Study of Cobaltite Systems // Diss. ETH No. 16611 - 2006.

[39] C. Zener, Interaction between the d-Shells in the Transition Metals. II. Ferromagnetic Compounds of Manganese with Perovskite Structure // Phys.Rev. -1951 - v.82 - p.403.

[40] C. Zener, Interaction Between the d Shells in the Transition Metals // Phys.Rev. -1951- v.81 - p.440.

[41] P.W. Anderson Consideration on Double Exchange / P.W. Anderson , H. Hasegawa // Phys.Rev. - 1955 - v.100 - p.675.

[42] P.G. de Gennes, Effects of Double Exchange in Magnetic Crystals // Phys.Rev. -1960 - v.118 - p. 141.

[43] S. Blundell, Magnetism in Condensed Matter./ / Oxford University Press, 2001.

[44] P.W. Anderson, Antiferromagnetism. Theory of Superexchange Interaction // Phys.Rev. - 1950 - v.79 - p.350.

[45] H.A. Kramers, L'interaction Entre les Atomes Magnetogenes dans un Cristal Paramagnetique, // Physica - 1934 - v.1 - p.182.

[46] J. Kanamory, Superexchange interaction and symmetry properties of electron orbitals // J.Phys.Chem.Sol. - 1959 - v.10 - p.87.

[47] J.B. Goodenough, Theory of the Role of Covalence in the Perovskite-Type Manganites La, M(II)MnO3 // Phys.Rev. - 1955- v.100 - p.564.

[48] J.B. Goodenough, Magnetism and the Chemical Bond // John Willey and sons, 1963.

[49] J.B. Goodenough Localized to Itinerant Electronic Transition in Perocskite Oxides / J.B. Goodenough, J.S. Zhou // Berlin: Springer, 2001.

[50] S. Yamaguchi Spin-state transition and high-spin polarons in LaCoO3 / S. Yamaguchi, Y. Okimoto, H. Taniguchi, Y. Takura, // Phys.Rev.B - 1996 - v.53 -p.R2926.

[51] K. Knizek Structural anomalies associated with the electronic and spin transitions in LnCoO3 / K. Knizek, Z. Jirak, J. Hejtmanek, M. Veverka, M. Marysko, G. Maris, T.T.M. Palstra, // European Physical Journal B - 2005 - v.47 - p.213.

[52] C. Zobel Evidence for a low-spin to intermediate-spin state transition in LaCoO3 / C. Zobel, M. Kriener, D. Bruns, J. Baier, M. Grüninger, T. Lorenz, M. Reuter, A. Revcolevschi // Phys.Rev.B - 2002 - v.66 - p.020402R.

[53] P.M. Raccah First-Order Localized-Electron ^ Collective-Electron Transition in LaCoO3 / P.M. Raccah, J.B. Goodenough // Phys.Rev.B - 1967 - v.155- p.932.

[54] M.A. Senaris-Rodriguez Magnetic and Transport properties of the System La1-xSrxCoO3 -d / M.A. Senaris-Rodriguez, J.B. Goodenough // J.Sol.Stat.Chem - 1995 -v.118 - p.323.

[55] R.H. Potze Possibility for an intermediate-spin ground state in the charge-transfer material SrCoO3 / R.H. Potze, G.A. Sawatzky, M. Abbate, // Phys.Rev.B - 1995 - v.51 - p. 11501.

[56] S. Stolen Energetics of the spin transition in LaCoO3 / S. Stolen, F. Gronvold, H. Brinks, T. Atake, H. Mori // Phys.Rev.B - 1997 - v.55 - p. 14103.

[57] M.A. Korotin Intermediate-spin state and properties of LaCoO3 / M.A. Korotin, S.Y. Ezhov, I.V. Solovyov, V.I. Anisimov, D.I. Khomskii // Phys.Rev.B - 1996 - v.54 - p. 5309

[58] G. Beni Temperature and polarization dependence of extended x-ray absorption fine-structure spectra / G. Beni, P.M. Platzman // Phys.Rev.B - 1976 - v.14 - p . 1514

[59] P. Fornasini Extended x-ray-absorption fine-structure measurements of copper / P. Fornasini, S. Beccara, G. Dalba, R. Grisenti, A. Sanson, M. Vaccari, F. Rocca // Phys.Rev.B - 2004- v.70 - p. 174301

[60] A. Sanson Negative thermal expansion and local dynamics in Cu2O and Ag2O / A. Sanson, F. Rocca, G. Dalba, P. Fornasini, R. Grisenti, M. Dapiaggi // Phys.Rev.B - 2006 - v.73 - p. 214305

[61] A. Herklotz Reversible strain effect on the magnetization of LaCoO3 films, / A. Herklotz, A.D. Rata, L. Schulz, K. Dörr, // Phys.Rev.B - 2009 - v.79 - p.092409.

[62] K. Gupta Strain-driven magnetism in LaCoO3 thin films / K. Gupta, P. Mahadevan, // Phys.Rev.B - 2009 - v.79 - p.020406R.

[63] Y. Liu The fabrication of layer-by-layer mode LaCoO3 film by pulsed laser deposition / Y. Liu, Y. Yu, // Surf.Interface Anal. - 2017 - v.49 - p. 1160.

[64] V. Krapek Spin state transition and covalent bonding in LaCoO3 / V. Krapek, P. Novak, J. Kunes, D. Novoselov, D.M. Korotin, V.I. Anisimov, // Phys.Rev.B - 2012 -v.86 - p. 195104.

[65] K. Tomiyasu Coulomb Correlations Intertwined with Spin and Orbital Excitations in LaCoO3 / K. Tomiyasu, J. Okamoto, H.Y. Huang, Z.Y. Chen, E.P. Sinaga, W.B. Wu, Y.Y. Chu, A. Singh, R.P. Wang, F.M.F. de Groot, A. Chainani, S. Ishihara, C.T. Chen, D.J. Huang, // Phys.Rev.Lett - 2017 - v. - p.196402.

[66] A.A. Yaroslavtsev Insight into the spin state at the surface of LaCoO3 revealed by photoemission electron microscopy / A.A. Yaroslavtsev, M. Izquierdo, R. Carley, M.E. Davila, A.A. Ünal, F. Kronast, A. Lichtenstein, A. Scherz, S. Molodtsov // Phys.Rev.B - 2016 - v.93 - p. 155137

[67] M. Karolak Correlation-Driven Charge and Spin Fluctuations in LaCoO3 / M. Karolak, M. Izquierdo, S. Molodtsov, A. Lichtenstein, // Phys.Rev.Lett - 2015 - v.115

- p.046401.

[68] M.V. Mostovoy orbital Ordering in Charge Transfer Insulators / M.V. Mostovoy, D.I. Khomskii // Phys.Rev.Lett - 2004 - v. 92 - p. 167201.

[69] K. Asai Two Spin-State Transitions in LaCoO3 / K. Asai, A. Yoneda, O. Yokohura, J.M. Tranquada, G. Shirane // J.Phys.Soc.Jpn. - 1998 - v.67 - p. 290

[70] P. Auguatinsky Doping Induced Spin State Transition in LaCoO3: Dynamical Mean-Filed Study / P. Auguatinsky, V. Krapek, J. Kunes // Phys.Rev.Lett - 2013 -v.110 - p. 267204

[71] G. Zhang Importance of exchange anisotropy and superexchange for the spin-state transition in RCoO3 / G. Zhang, E. Gorelov, E. Koch, E. Pavarini // Phys.Rev.B - 2012

- v.86 - p. 184413

[72] D.I. Khomskii Unusual valence, negative charge-transfer gaps and self-doping in transition-metal / D.I. Khomskii // arXiv:cond-mat/0101164 - 2001

[73] D. Prabhakaran Bulk Single Crystal Growth and Magnetic Studies of La1-xSrxCoO3+d / D. Prabhakaran, A.T. Boothroyd, F.R. Wondere, T.J. Prior, // J.Crysr.Growth - 2005 - v. 275 - p.e827.

[74] K. Asai Two Spin-State Transitions in LaCoO3 / K. Asai, A. Yoneda, O. Yokohura, J.M. Tranquada, G. Shirane, K. Kohn, // J.Phys.Soc.Jpn - 1998 - v. 67 - p.290.

[75] P.M. Raccah First-Order Localized-Electron ^ Collective-Electron Transition in LaCoO3, / P.M. Raccah, J.B. Goodenough, // Phys.Rev.B - 1967 - v.155 - p.932.

[76] C. Zobel Evidence for a low-spin to intermediate-spin state transition in LaCoO3 / C. Zobel, M. Kriener, D. Bruns, J. Baier, M. Grüninger, T. Lorenz, M. Reuter, A. Revcolevschi // Phys.Rev.B - 2002 - v.66 - p.020402R.

[77] . I. Troyanchuk Possible surface antiferromagnetisn and no evidence for intergranular tunneling magnetoresistance in La0.5Sr0.5CoO3-d cobaltites / I. Troyanchuk, M. Bushinky, L. Lobanovsky // J.Appl.Phys. - 2013 - v.114 - p. 213910

[78] S. Noguchi Evidence for the Excited Triplet of Co in LaCoO3 / S. Noguchi, S. Kawamata, K. Okuda // Phys.Rev.B - 2002 - v.66 - p.094404.

[79] A. Podlesnyak Spin-State Transition in LaCoO3: Direct Neutron Spectroscopic Evidence of Excited Magnetic States / A. Podlesnyak, S. Streule, J. Mesot, M. Medarde, E. Pomjakushina, K. Conder // Phys.Rev.Lett. - 2006 - v.97 - p. 247208

[80] J.Q. Yan Bond-lenght fluctuations and the spin-state transition in LCoO3 / J.Q. Yan, J.S. Zhou, J.B. Goodenough // Phys.Rev.B - 2004 - v. 69 - p. 134409

[81] J.Q. Yan Ferromagnetism in LaCoO3 / J.Q. Yan, J.S. Zhou, J.B. Goodenough // Phys.Rev.B -2004 - v.70 - p. 014402

[82] T. Burnus LaMno.5Co05O3 studied by X-ray absorbtion and magnetic circular dichroism spectroscopy / T. Burnus, Z. Hu, H.H. Hsieh, V.L.J. Joly, P.A. Joy, M.W. Haverkort // Phys.Rev.B - 2008 - v.77 - p. 125124

[83] B.T. Thole X-ray circular dichroism as a probe of orbital magnetization / B.T. Thole, P. Carra, F. Sette, G. van der Laan // Phys.Rev.Lett - 1992 - v.68 - p.1943.

[84] W. Luo Powder X-ray diffraction and Rietveld analysis of La1-xBaxCoO3, / W. Luo, F. Wang, // Powder Diffraction - 2006 - v.21 - p.304.

[85] T.L. Phan Spin dynamics in La^rxCoOs cobaltites / T.L. Phan, S.K. Oh, N.X. Phuc, S.C. Yu // J.Magn.Magn.Mater - 2006 - v.300 - p. e183.

[86] C. Ritter A new Monoclinic Perovskite Allotype in Pr06Sr06MnO3 / C. Ritter, P.G. Radaelli, B. J, M.D.K. Paul, M.R. // J.Sol.Stat.Chem. - 1996 - v.127 - p. 276

[87 F. Damay Structural transitions in the manganite Pr0.5Sr0.5MnO3 / F. Damay, C. Martin, H. M., M. Maignam, B. Raveau // J.Magn.Magn.Mater. - 1998 - v.184 - p. 71

[88] A. Arulraj Reentrant transition from an incipient charge-ordered state to a ferromagnetic metallic state in a rare-earth manganate / A. Arulraj, A. Biswas, A.K. Raychaudhuri // Phys.Rev.B - 1998 - v.57 - p. R8115®

[89] J.J. Rhyne Long wavelength spin dynamic in La0.53Cao.47MnO3 / ] J.J. Rhyne, K. H., H. Luo, G. Xiao // J.Appl.Phys. - 1998 - v.83 - p. 7339.

[90] C. Martin Two C-type antiferromagnets with different magnetoresistive properties: Smo.15Cao.85MnO3 and Pr015Sr0 85MnO3 / C. Martin, M. Maignam, M. Hervieu, B. Raveau, Z. Jirak, A. Kurbakov, V. Trounov // J.Magn.Magn.Mater. - 1999 - v.205 - p. 184

[91] V.S. Gaviko X-ray study of the crystal structure of La1-xBaxMnO3 / V.S. Gaviko, N.G. Bebenin, Y.M. Mukovskii, // Phys.Rev.B - 2008 - v.77 - p.224105.

[92] R. Caciuffo Structural details and magnetic order of La1-xSrxCoO3 / R. Caciuffo, D. Rinaldi, G. Barucca, J. Mira, J. Rivas, M.A. Senaris-Rodriguez, P.G. Radaelli, D. Fiorani, J.B. Goodenough // Phys.Rev.B - 1999 - v. 59 - p. 1068

[93] G. Maris Evidence for orbital ordering in LaCoO3 / G. Maris, Y. Ren, V. Volotchaev, C. Zobel, A. Lorenz, T.T.M. Palstra, // Phys.Rev.B - 2003 - v.67 -p.224423.

[94] P.G. Radaelli Structural phenomena associated with the spin-state transition in LaCoO3 / P.G. Radaelli, S.W. Cheong // Phys.Rev.B - 2002 - v.66 - p.094408.

[95] H. Brinks Structure and Magnetism of Pr1-xSrxCoO3-s / H. Brinks, H. Fjellvag, A. Kjekshus, B. Hauback, // J.Sol.Stat.Chem - 1999 - v. 147 - p.464.

[96] G.H. Jonker Magnetic compounds wtth perovskite structure III. ferromagnetic compounds of cobalt / G.H. Jonker, J.H. Van Santen, // Physica - 1953 - v.19 - p. 120.

[97] R. Ganguly The magnetic properties of the hole-doped cobaltites R0. 5A0. 5CoO3 (R= La, rare earth and A= Ca, Sr, Ba), / R. Ganguly, M. Maignam, C. Martin, M. Hervieu, B. Raveau // J.Phys.: Condens.Matter - 2002 - v.14 - p.8595.

[98] A. Krimmel Ferrimagnetic behavior of Nd0.67Sr0.33CoO3 / A. Krimmel, M. Reehuis, M. Paraskevopoulos, J. Hemberger // Phys.Rev.B - 2001 - v.64 - p. 224404

[99] M. Magnuson Spin transition in LaCoO3 investigated by resonant soft X-ray emission spectroscopy / M. Magnuson, S.M. Butorin, C. Sathe, J. Nordgren, P. Ravindran, // Europhys. Lett. - 2004 - v.68 - p.289.

[100] A. Ishikawa Raman Study of the Orbital-Phonon Coupling in LaCoO3 / A. Ishikawa, J. Nohara, S. Sugai // Phys.Rev.Lett - 2004 - v.93 - p. 136401.

[101] M. Seikh A Raman study of the temperature-induced low-to-intermediate-spin state transition in LaCoO3, / M. Seikh, L. Sudheendra, C. Narayana, C.N.R. Rao, // J.Mol.Struct. - 2004 - v.706 - p.121.

[102] M. Itoh , NMR study of the spin state of RCoO3 (R= Pr, Nd, Sm, and Eu) / M. Itoh, H. Mori, S. Yamaguchi, Y. Tokura // Physica B - 1999 - v.259 - p.902.

[103] M. Itoh Spin state and metal-insulator transition in LaCoO3 and RCoO3 (R= Nd, Sm and Eu) / M. Itoh, J. Hashimoto, S. Yamaguchi, Y. Tokura, // Physica B - 2000 -v.281 - p.510.

[104] G. Thornton The rare earth cobaltates: localised or collective electron behaviour? / G. Thornton, F.G. Morrison, S. Partington, B.C. Tofield, D.E. Williams // J.Phys C: Solid State Phys. - 1988- v.21 - p.2871.

[105] L. Sudheendra An infrared spectroscopic study of the low-spin to intermediate-spin state (1A1-3T1) transition in rare earth cobaltates, LnCoO3 (Ln= La, Pr and Nd) / L. Sudheendra, M. Seikh, A.R. Raju, C. Narayana // Chem.Phys.Lett. - 2001 - v.340 -p.275.

[106] I.A. Nekrasov Influence of rare-earth ion radii on the low-spin to intermediate-spin state transition in lanthanide cobaltite perovskites:LaCoO3 versus HoCoO3, / I.A. Nekrasov, S.V. Streltsov, D.M. Korotin, V.I. Anisimov // Phys.Rev.B - 2003 - v.68 -p.235113.

[107] M. Kriener Structure, magnetization, and resistivity of La1-xMxCoO3 / M. Kriener, C. Zobel, A. Reichl, J. Baier, M. Cwick, K. Berggold, H. Kiespel // Phys.Rev.B -2004 - v.69 - p. 094417

[108] J.C. Burley Competing electronic ground states in La1-xCaxCoO3 / J.C. Burley, M. J.F., S. Short // Phys.Rev.B - 2004 - v.69 - p. 054401

[109] K. Yoshii Magnetic properties of Pr1- xSrxCoO3 / K. Yoshii, A. Nakamura // Physica B - 2000 - v.281 - p. 514

[110] S. Tsubouchi Electric, magnetic, and calorimetric properties and phase diagram of Pr1-xCaxCoO3 / S. Tsubouchi, T. Kyomen, M. Itoh // Phys.Rev.B, - 2004 - v.69 -p.144406

[111] D.D. Stauffer Magnetic phase behavior of the ferrimagnetic doped cobaltite Ndi-xSrxCoO3, / D.D. Stauffer, C. Leighton // Phys.Rev.B - 2004 - v.70 - p.214414.

[112] H. Taguchi Electrical properties in the system (La1- xCax) CoO3 (0.1^ x^ 0.5), / H. Taguchi, M. Shimada, M. Koizumi // J.Sol.Stat.Chem - 1982 - v.44 - p.254.

[113] V. Glazkov, I. Goncharenko // Физика и техника высоких давлений - 1991 -v.1 - p.56.

[114] N. Golosova The influence of high pressure on the crystal and magnetic structures of the La07Sr03CoO3 cobaltite, / N. Golosova, D. Kozlenko, V. Voronin, V. Glazkov, B. Savenko // Physics of the Solid State - 2006 - v.48 - p.96.

[115] T. Vogt Pressure-induced intermediate-to-low spin state transition in LaCoO3 / T. Vogt, J.A. Hriljac, N.C. Hyatt, P.M. Woodward, // Phys.Rev.B - 2003 - v.67 -p.140401R.

[116] D. Kozlenko Suppression of the charge ordered state in Pr0. 75Na0. 25MnO3 at high pressure, / D. Kozlenko, Z. Jirak, I. Goncharenko, B. Savenko, // J.Phys.: Condens.Matter -2004 - v.16 - p.5883.

[117] A. Arulraj Shear Strain in Nd05Ca05MnO3 at High Pressures / A. Arulraj, R.E. Dinnebier, S. Carlson, M. Hanfland, S. Van Smaalen, // Phys.Rev.Lett - 2005 - v.94 -p.165504.

[118] K. Asai Pressure Dependence of the 100 K Spin-State Transition in LaCoO3, / K. Asai, O. Yokohura, M. Suzuki, A. Nakamura, // J.Phys.Soc.Jpn - 1997 - v.66 - p.967.

[119] I. Fita Pressure-tuned spin state and ferromagnetism in La1-xMxCoO3 (M=Ca, Sr), / I. Fita, R. Szymczak, R. Puzniak, I. Troyanchuk, J. Fink-finowicki, Y.M. Mukovskii, V. Varyukhin, H. Szymczak, // Phys.Rev.B - 2005 - v.71 - p.214404.

[120] T. Fujita Transport and Magnetic Studies on the Spin State Transition of Pr1-xCaxCoO3 up to High Pressure, / T. Fujita, T. Miyashita, Y. Yasui, Y. Kobayashi, // J.Phys.Soc.Jpn - 2004 - v.73 - p. 1987.

[121] I. Troyanchuk Phase Transitions in the Gd05Baa5CoO3 Perovskite / I. Troyanchuk, N.V. Kasper, D. Khalyavin, H. Szymczak, R. Szymczak, M. Baran, // Phys.Rev.Lett - 1998 - v.80 - p.3380.

[122] A. Maignan Structural and magnetic studies of ordered oxygen-deficient Perovskites LnBaCo2O5+ s, closely related to the "112" structure / A. Maignan, C. Martin, D. Pelloquin, N. Nguen, B. Raveau // J.Sol.Stat.Chem. - 1999 - v.142 - p. 247

[123] M. Soda Magnetic Structures and Spin States of NdBaCo2O5 / M. Soda, Y. Yasui, M. Ito, S. Iikubo, M. Sato // J.Phys.Soc.Jpn. - 2004 - v. 73 - p. 464

[124] E.L. Rautama New Member of the "112" Family, LaBaCo2O5.5: Synthesis, Structure, and Magnetism, / E.L. Rautama, V. Caignaert, P. Boullay, A.K. Kundu, V. Pralong, M. Karppinen, C. Ritter, B. Raveau, // Chem.Mater. - 2009 - v.21 - p.102.

[125] Z.L. Wang Cobalt valence and crystal structure of La05Sr05CoO225, / Z.L. Wang, J.S. Yin, // Philosophical Magazine B - 1998 - v.77 - p.49.

[126] M. Soda Existence of Co3+ low-spin state in TbBaCo2O5. 5 / M. Soda, Y. Yasui, Y. Kobayashi, T. Fujita // J.Phys.Soc.Jpn. - 2006 - v.75 - p. 104708

[127] F. Fauth Intermediate spin state of Co3+ and Co4+ ions in Lao.5Bao.5CoO3 evidenced by Jahn-Teller distortions / F. Fauth, E. Suard, V. Caignaert, // Phys.Rev.B -2001 - v.65 - p.060401R.

[128] P.G. Radaelli Miscibility gap in electrochemically oxygenated La2CuO4+s, / P.G. Radaelli, J. Jorgensen, R. Kleb, B.A. Hunter, F.C. Chou, D.C. Johnston // Phys.Rev.B -1994 - v.49 - p.6239.

[129] B.V. Fine Phase separation in the vicinity of quantum-critical doping concentration: Implications for high-temperature superconductors, / B.V. Fine, T. Egami, // Phys.Rev.B - 2008 - v.77 - p.014519.

[130] J. Wu Intergranular Giant Magnetoresistance in a Spontaneously Phase Separated Perovskite Oxide / J. Wu, J.W. Lynn, C.J. Glinka, J.C. Burley, H. Zheng, J.F. Mitchell, C. Leighton, // Phys.Rev.Lett - 2005 - v.94 - p.037201.

[131] C. Gspan Crystal structure of La0. 4Sr0. 6CoO2. 71 investigated by TEM and XRD / C. Gspan, W. Grogger, B. Bitschnau, E. Bucher, W. Sitte, F. Hofer, // J.Sol.Stat.Chem -2008 - v.181 - p.2976.

[132] V. Sikolenko Neutron diffraction studies of structural and magnetic properties of niobium doped cobaltites / V. Sikolenko, V. Efimov, E. Efimova, A. Sazonov, C. Ritter, A. Kuzmin, I. Troyanchuk, // Journal of Physics-Condensed Matter - 2009 - v.21 - p.

[133] M. Itoh Local magnetic properties and spin state of YBaCo2O5. 5: 59Co NMR study / M. Itoh, Y. Nawalta, T. Kiyama, D. Akahoshi, N. Fujiwara, Y. Ueda, // Physica B - 2003 - v.329 - p.751.

[134] G.P. Luo Electrical and magnetic properties of La05Sr05CoO3 thin films, / G.P. Luo, Y.S. Wang, S.Y. Chen, A.K. Heilman, C.L. Chen, C.W. Chu, Y. Liou, N.B. Ming, // Appl.Phys.Lett. - 2000 - v.76 - p.1908.

[135] I. Troyanchuk Positive magnetoresistance effect in rare earth cobaltites, / I. Troyanchuk, M. Bushinskii, D. Karpinsky, V. Dobryanskii, V. Sikolenko, A. Balagurov, //Jetp Letters - 2009 - v.89 - p.319-323.

[136] M. Sanchez-Andujar Phase segregation as origin of magnetoresistance in La0. 85Sr0. 15CoO3, / M. Sanchez-Andujar, J. Mira, J. Rivas, M.A. Senaris-Rodriguez, // Prog.Sol.StateChem. - 2007 - v.35 - p.407.

[137] I. Troyanchuk The ferromagnetic and antiferromagnetic phases in anion deficient Lao.5-xPrxBao.5CoO3-delta cobaltites / I. Troyanchuk, D. Karpinsky, M. Bushinsky, V. Sikolenko, V. Efimov, A. Cervellino, B. Raveau, // Journal of Applied Physics - 2012 -v.112 - p .

[138] M.R. Ibarra Huge anisotropic magnetostriction in La1-xSrxCoO3-s (x>~0.3): Field-induced orbital instability, / M.R. Ibarra, R. Mahendiran, C. Marquina, B. Garcia-Landa, J. Blasco, // Phys.Rev.B - 1998 - v.57 - p.R3217.

[139] F. Rivadulla Strain-Induced Ferromagnetism and Magnetoresistance in Epitaxial Thin Films of LaCoO3 Prepared by Polymer-Assisted Deposition / F. Rivadulla, Z. Bi, E. Bauer, B. Rivas-Murias, J.M. Vila-Fungueirifio, Q. Jia, // Chem.Mater. - 2013 - v.25 - p.55.

[140] T. Hansen The D20 instrument at the ILL: a versatile high-intensity two-axis neutron diffractometer, / T. Hansen, P. Henry, J. Fischer, J. Torregrossa, P. Convert, // Meas.Sci.Technol. - 2008 - v.19 - p.034001.

[141] S. Klotz Angle-dispersive neutron diffraction under high pressure to 10GPa, / S. Klotz, T. Strässle, G. Rousse, G. Hamel, V. Pomjakushin // Appl.Phys.Lett. - 2005 -v.86 - p.031917.

[142] T. Nakajima New A-site ordered perovskite cobaltite LaBaCo2O6: synthesis, structure, physical property and cation order-disorder effect, / T. Nakajima, M. Ichihara, Y. Ueda, // J.Phys.Soc.Jpn - 2005 - v. 74 - p.1572.

[143] J. Wu Glassy ferromagnetism and magnetic phase separation in La1-xSrxCoO3, / J. Wu, C. Leighton, // Phys.Rev.B - 2003 - v.67 - p.174408.

[144] P. Tong Possible Link of a Structurally Driven Spin Flip Transition and the Insulator-Metal Transition in the Perovskite La1-xBaxCoO3, / P. Tong, J. Yu, Q. Huang, K. Yamada, D. Louca // Phys.Rev.Lett - 2011 - v.106 - p.156407.

[145] D. Kozlenko Structural study of Pr08Na02MnO3 at high pressure, / D. Kozlenko, V. Glazkov, Z. Jirak, B. Savenko, // Journal of Magnetism and Magnetic Materials -

2003 - v.267 - p.120-126.

[146] P. Postorino Pressure Tuning of Electron-Phonon Coupling: The Insulator to Metal Transition in Manganites / P. Postorino, A. Congeduti, P. Dore, A. Sacchetti, F. Gorelli, L. Ulivi, A. Kumar, D.D. Sarma, // Phys.Rev.Lett - 2003 - v.91 - p.175501.

[147] A. Sacchetti High-pressure phase diagram in the manganites: a two-site model study, / A. Sacchetti, P. Postorino, M. Capone, // New J.Phys. - 2006 - v.8 - p.3.

[148] J.S. Zhou Breakdown of magnetic order in Mott insulators with frustrated superexchange interaction, / J.S. Zhou, Y. Uwatoko, K. Matsubayashi, J.B. Goodenough, // Phys.Rev.B - 2008 - v.78 - p.220402R.

[149] D. Fuchs Ferromagnetic order in epitaxially strained LaCoO3 thin films, /D. Fuchs, C. Pinta, T. Schwarz, P. Schweiss, P. Nagel, S. Schuppler, R. Schneider, M. Merz, H. Löhneysen // Phys.Rev.B - 2007 - v.75 - p. 144402.

[150] D. Hammer Metal-insulator transition, giant negative magnetoresistance, and ferromagnetism in LaCo1-yNiyO3, / D. Hammer, J. Wu, C. Leighton, // Phys.Rev.B -

2004 - v.69 - p.134407.

[151] D. Chernyshov Pressure-Induced Insulator-to-Metal Transition in TbBaCo2O5.48, / D. Chernyshov, G. Rozenberg, E. Greenberg, E. Pomjakushina, V. Dmitriev, // Phys.Rev.Lett - 2009 - v. 103 - p. 125501.

[152] P. Auguatinsky Doping Induced Spin State Transition in LaCoO3: Dynamical Mean-Filed Study / P. Auguatinsky, V. Krapek, J. Kunes, // Phys.Rev.Lett - 2013 -v.110 - p.267204.

[153] J. Kunes Spin State of Negative Charge-Transfer Material SrCoO3, / J. Kunes, V. Krapek, N. Parragh, G. Sangiovanni, A. Toschi, A.V. Kozhevnikov, // Phys.Rev.Lett -2012 - v.109 - p.117206.

[154] D. Kozlenko Pressure-induced modifications of crystal and magnetic structure of oxygen deficient La07Sr03MnO3-d manganites, / D. Kozlenko, A. Trukhanov, E. Lukin, I. Troyanchuk, B. Savenko // Eur.Phys.J. B - 2007 - v.58 - p.361.

[155] V.V. Platonov Magnetically induced phase transitions in LaCoO3 in fields of up to 500 T, / V.V. Platonov, Y.B. Kudasov, M.P. Monakhov, O.M. Tatsenko // Physics of the Solid State - 2012 - v.54 - p.279.

[156] K. Sato Field induced spin-state transition in LaCoO3, / K. Sato, A. Matsuo, K. Kindo, Y. Kobayashi, K. Asai, // J.Phys.Soc.Jpn - 2009 - v.78 - p.093702.

[157] M. Altaranwneh Cascade of Magnetic Field Induced Spin Transitions in LaCoO3, / M. Altaranwneh, G.W. Chern, H. N, C.D. Batista, A. Uchida, M. Jaime, R. D.G., S.A. Crooker, C.H. Mielke, J.B. Betts, J.F. Mitchell, J.R. Hoch, // Phys.Rev.Lett - 2012 -v.09 - p.037201.

[158] S. Hebert Avalanche like field dependent magnetization of Mn-site doped charge-ordered manganites, / S. Hebert, A. Maignan, V. Hardy, C. Martin, M. Hervieu, B. Raveau, // Solid State Commun - 2002 - v.122 - p.335.

[159] P. Tong Possible Link of a Structurally Driven Spin Flip Transition and the Insulator-Metal Transition in the Perovskite La1-xBaxCoO3, / P. Tong, J. Yu, Q. Huang, K. Yamada, D. Louca, // Phys.Rev.Lett - 2011 - v.106 - p.156407.

[160] I. Fita Ferromagnetic state of La1-xBaxCoO3 under applied pressure factors controlling the sign reversal of pressure effect in cobaltites, / I. Fita, R. Szymczak, A. Wisniewski, I. Troyanchuk, D. Karpinskii, R. Puzniak, V. Markovich, H. Szymczak, // Phys.Rev.B - (2011) - p.064414.

[161] P. Fisher High-resolution powder diffractometer HRPT for thermal neutrons at SINQ, / P. Fisher, G. Grey, M. Koch, M. Könnecke, V. Pomjakushin, J. Shefer,

Thut. R, N. Schlumpf, R. Bürge, U. Greuter, S. Bondt, E. Berruyer // Physica B - 2000

- v.276-277 - p.146.

[162] D. Kumar, Spin-glass-like dynamics of ferromagnetic clusters in La0.75Bao.25CoO3, // J.Phys.: Condens.Matter - 2014 - v.26 - p.276001.

[163] Y. Long Synthesis of cubic SrCoO3 single crystal and its anisotropic magnetic and transport properties, /Y. Long, Y. Kaneko, S. Ishiwata, Y. Taguchi, Y. Tokura, // J.Phys.: Condens.Matter - 2011 - v.23 - p.245601.

[164] S. Istomin Crystal Structure of the Novel Complex Cobalt Oxide Sr07Y03CoO262 / . Istomin, J. Grins, G. Swensson, O. Drozhzhin, V.L. Kozhevnikov, E.V. Antipov// Chem.Mater. - 2003 - v.15 - p. 4012

[165] M. James Orthorhombic superstructures within the rare earth strontium-doped cobaltate perovskites: Ln1- xSrxCoO3- s (Ln= Y3+, Dy3+-Yb3+; 0.750< x< 0.875), / M. James, M. Avdeev, P. Barnes, L. Morales, K. Wallwork, R. Withers // J.Sol.Stat.Chem

- 2007 - v.180 (2007) - p.2233.

[166] S. Ishiwata Structure-property relationship in the ordered-perovskite-related oxide Sr312Er0 88Co4O105, / S. Ishiwata, W. Kobayashi, I. Terasaki, K. Kato, M. Takata, // Phys.Rev.B - 2007 - v.75 - p.220406R.

[167] D. Sheptyakov Correlation of chemical coordination and magnetic ordering in Sr3YCo4O105+5 / D. Sheptyakov, V. Pomjakushin, O. Drozhzhin, S. Istomin, E.V. Antipov, I.A. Bobrikov, A. Balagurov // Phys.Rev.B - 2009 - v. 80 - p.024409

[168] I. Troyanchuk Effect of iron doping on magnetic properties of Sr0.78Y0.22CoO2.625+deita-layered perovskite / I. Troyanchuk, D. Karpinsky, A. Sazonov, V. Sikolenko, V. Efimov, A. Senyshyn, // Journal of Materials Science - 2009 - v.44 -p.5900-5908.

[169] I. Troyanchuk Phase Transitions in the Gd05Bao.5CoO3 Perovskite, // I. Troyanchuk, N.V. Kasper, D. Khalyavin, H. Szymczak, R. Szymczak, M. Baran, // Phys.Rev.Lett - 1998 - v.80 - p.3380.

[170] I. Troyanchuk First-order magnetic phase transition in layered Sr3YCo4O105 + 5-type cobaltites / I. Troyanchuk, M. Bushinky, V. Dobryanskii, N. Pushkarev, // Jetp Letters - 2011 - v.94 - p.849.

[171] H. Nakao Orbital Ordering of Intermediate-Spin State of Co3+ in Sr3YCo4O105, / H. Nakao, T. Murata, D. Bizen, Y. Murakami, K. Ohoyama, K. Yamada, S. Ishiwata, W. Kobayashi, I. Terasaki // J.Phys.Soc.Jpn - 2011 - v.80 - p.023711.

[172] D. Khalyavin Complex room-temperature ferrimagnetism induced by zigzag stripes of oxygen vacancies in Sr3YCo4O10+5, / D. Khalyavin, L. Chapon, E. Suard, J. Parker, S. Thompson, A. Yaremchenko, V. Kharton // Phys.Rev.B - 2011 - v.83 -p.140403R.

[173] J. Bettis Origin of the Room-Temperature Ferromagnetism in Sr3YCo4O10+5 (0.5 < 5 < 1.0): Formation of Ferromagnetic Spin Bags in the Oxygen-Rich Perovskite Layers, / J. Bettis, H. Xiang, M. Whangbo // Chem.Mater. - 2012 - v.24 - p.3117.

[174] N. Golosova Spin state and magnetic transformations in Sr0.7Y0.3CoO262 at high pressures / N. Golosova, D. Kozlenko, L. Dubrovinsky, O. Drozhzhin, S. Istomin, B. Savenko // Phys.Rev. B - 2009 - v.79 - 104431

[175] F. Birch, Equation of state and thermodynamic parameters of NaCl to 300 kbar in the high temperature domain // J.Geophys.Res. - 1986 - v.91 - p.4949.