Ab-initio studying of spin states of sodium cobaltate Na$_{2/3}$CoO$_2$
Na ${}_x$ CoO ${}_2$由于具有很高的热电势和复杂的相图，其令人困惑的性质成为近来众多理论和实验研究的一个问题。实验表明Na ${}_{2/3}$ CoO ${}_2$具有类似kagome的钴亚晶格，这意味着这种强关联系统的额外复杂性。本文采用从头计算GGA+U模型方法，利用实验建立的精确晶胞，研究了Na ${}_{2/3}$ CoO ${}_2$的自旋态.已获得出版物中拟定浓度$x=2/3$的钠印迹的稳定性。AFM-A型磁有序被认为是一种基态。此外，低自旋态（LS）和中自旋态（IS）之间的竞争已经建立依赖于现场Hubbard $U$校正参数。LS态已被确定为Na ${}_{2/3}$ CoO ${}_2$的基态。
2012-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of the electron disproportionation in the metallic sodium cobaltates
最近，在实验上发现，在具有$x>0.6$的Na $_x$ CoO $_2$化合物中，在CoO $_2$平面中具有电荷和磁密度基本上不均匀分布的不寻常的金属状态。我们研究了这种电子的起源在层状钴酸钠通过计算离子的状态作为一个功能的电子关联强度的$d$（Co）壳层内的GGA+U近似与一个现实的晶体结构的系统。结果发现，自旋和电荷密度的不均匀性是由钠离子的有序性和增强的相关性引起的。在相关参数的实际值下，发现钴晶格中存在两个相互竞争的重要磁性态：低自旋六边形（LS）和高自旋Kagomé晶格（HS-KSL）。在异质金属HS-KSL相中，磁性Co离子形成kagomé结构。在LS相中，kagomé图案被分解成六边形，并且Co离子具有它们的自旋的最小值。这些状态的共存可以解释在钴酸盐的先前研究中实验揭示的特殊kagomé结构的双折射的出现。
2016-07-07 cond-mat.str-el
Incommensurate spin correlations in highly oxidized cobaltates La$_{2-x}$Sr$_{x}$CoO$_{4}$
我们观察到准静态无公度磁峰在中子散射实验层状钴氧化物La 2-xSrxCoO 4与高Co氧化态，已被报道是顺磁性的。这使我们能够测量在这个高度空穴掺杂的无公度制度的磁激发，并将我们的结果与那些发现在低掺杂的无公度制度，表现出沙漏磁谱。沙漏形状的磁激发完全消失，给出了高Sr掺杂。此外，广泛的低能量激发被发现，这是不中心的不相称的磁峰位置，但周围的四分之一整数值，通常表现出的棋盘电荷有序相的激发。我们的研究结果表明，在未掺杂的岛屿的强烈的网站间交换相互作用是至关重要的沙漏光谱的出现在无公度的磁性相的La 2-xSrxCoO 4。
2016-04-28 cond-mat.str-el
Kinetic energy driven superconductivity in the electron doped cobaltate Na$_{x}$CoO$_{2}\cdot y$H$_{2}$O
在电荷-自旋分离的费米子-自旋理论中，我们证明了电子掺杂钴酸盐Na $_{x}$ CoO $_{2}\cdot y$ H $_{2}$ O的超导电性机制是由它的动能引起的。缀饰费米子通过交换磁激发直接通过动能发生相互作用。这种相互作用导致缀饰费米子之间的净吸引力，那么来自缀饰费米子配对态的电子库珀对是由于电荷-自旋复合，并且它们的凝聚揭示了超导基态。超导转变温度与缀饰费米子对转变温度相同，并且由于强磁阻挫而被抑制到更低的温度。最佳的超导转变温度发生在电子掺杂浓度$δ\approx 0.29$，然后降低欠掺杂和过掺杂制度，在定性与实验结果一致。
2005-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synthesis of sodium cobaltate Na$_{x}$CoO$_{2}$ single crystals with controlled Na ordering
在这项研究中，我们合成的Na $_{x}$ CoO $_{2}$与$x\sim0.8$使用光学浮区技术的单晶。彻底的电化学处理的样品，使我们能够控制脱嵌钠，以获得稳定的钠有序相与$x=0.5-0.8$的单晶样品。与在Na有序粉末样品中观察到的大块磁性能的比较证实了这些单晶相的高质量。测量了Na有序样品的ab平面电阻率，并且对于不同的样品批次具有很好的重现性。这些数据与先前对单晶的初步实验研究中发现的数据类似，但对我们的样品测定的较低的剩余电阻率和较尖锐的反铁磁转变证实了它们的较高质量。
2018-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay between magnetic properties and thermoelectricity in misfit and Na cobaltates
我们提出了一个比较研究的CoO 2层的Bi-失配和NaxCoO 2钴酸盐。Co NMR测量Co层的固有磁化率，并且不受虚假贡献的影响。在低掺杂的室温热电势（TEP）是大的，居里-外斯磁化率在两种材料中观察到。但是NMR和muSR实验发现，与NaxCoO 2的情况相反，Bi失配中的电荷和自旋顺序都没有下降到低温。这表明，金属丰度，电荷和磁序是特定的Na层在NaxCoO 2，而强相关性是通用的钴酸盐物理，可以解释大TEP。
2007-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New electronic orderings observed in cobaltates under the influence of misfit periodicities
我们研究与ARPES的CoO 2板的电子结构，堆叠与岩盐（RS）层表现出不同的（错配）周期性。费米面（FS）在相位与不同的掺杂和/或周期性揭示了RS势的电子结构的影响。我们发现，这些RS势是有序的，即使在无公度相，STM图像显示宽为80微米的宽条纹。在低掺杂的FS区域的异常演变是一致的一部分的电子的本地化。我们建议，这是一种新形式的电子排序，诱导的潜在的堆叠层（RS或Na在NaxCoO 2）时，FS变得小于布里渊区的堆叠结构。
2010-03-12 cond-mat.str-el
59Co NMR study of the Co states in superconducting and anhydrous cobaltates
定向粉末Na $_{0.35}$ CoO $_{2}$及其水合超导相（HSC）Na $_{0.35}$ CoO $_{2}$，1.3 H $_{2}$ O中的$^{59}$ Co NMR谱显示了具有相同的$T$独立NMR位移张量的单电子Co态。这些阶段明显不同于钠$_{0.7}$ CoO $_{2}$，其中我们解决了3种类型的Co网站。它们的自旋磁化率$χ^{s}$和轨道磁化率$χ^{orb}$的各向异性的大T变化允许我们得出结论，电荷双反发生在非磁性Co $^{3+}$和$t_{2g}$多重态中的约0.3和0.7个空穴的两个磁性位点中。假设预期的Co $^{3.65+}$电荷，数据与无水和HSC相中单个Co位点的数据一致。
2005-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin disorder in an Ising honeycomb chain cobaltate
本文报道了准一维钴酸盐Ba_3Co_2O_6（CO_3）_0.7中的一个自旋无序蜂窝晶格反铁磁体。电阻率表现为半金属沿共享面CoO6链。磁化率显示出强烈的各向异性伊辛自旋字符与易轴沿链由于显着的自旋轨道耦合和三角晶场。尽管如此，^135 Ba核磁共振没有发现低至0.48 K的长程磁序。边缘巡游电子具有较大的熵和较低的激发态，其Wilson比R_W = 116，突出了无序基态中电荷、自旋和轨道的相互作用。
2014-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic correlations in subsystems of the misfit [Ca$_2$CoO$_3$]$_{0.62}$[CoO$_2$] cobaltate
[Ca $_2$ CoO $_3$ ] $_{0.62}$ [CoO $_2$ ]是一种二维错配金属化合物，以其丰富的温度相变、$i.e.$高温自旋态转变、中温（$\sim$ 100 K）金属-绝缘体转变（MIT）和低温自旋密度波（SDW）而闻名。在低于T $_{MIT}$时进入SDW相，在27 K时变为长程。关于错配层（岩盐/Ca $_2$ CoO $_3$ \&三角形/CoO $_2$）在这些阶段中的独立作用的信息很少。通过结合一组互补的宏观（直流磁化强度和电阻率）和微观（中子衍射和X射线吸收精细结构光谱）测量纯（CCO）和Tb取代在岩盐层的CCO（CCO 1），磁相关性在这两个子系统的失配化合物解开。发现CCO表现出玻璃化，以及交换偏置（EB）的影响，而CCO 1不表现出玻璃化，虽然它显示出较弱的EB效应。通过结合扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）光谱和中子衍射结果对CCO的局部结构调查，我们确认SDW出现在CoO $_2$层。结果表明，岩盐层的磁晶各向异性是导致电子束效应的钉扎源。Ca $_2$ CoO $_3$中的铁磁团簇影响CoO $_2$中的SDW，并最终产生玻璃化。
2020-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlling structural distortion in the geometrically frustrated layered cobaltate YBaCo4O7+δ by Fe substitution and its role on magnetic correlations
用中子衍射、穆斯堡尔谱和交流磁化率研究了Fe替代对几何阻挫反铁磁体YBaCo_（4-x）Fe_xO_（7 +δ）（x = 0，0.2，0.4，0.5，0.6，0.8）的晶体结构和磁关联的影响。化合物YBaCo_（4-x）Fex O_（7 +δ）具有特殊的层状晶体结构，沿c轴具有交替的Kagomé层（6c位）和三角层（2a位）。发现Fe 3+离子在Co离子的晶体学2a和6c位置都被取代。穆斯堡尔谱结果表明，Fe ~（3+）离子处于四面体配位的高自旋态。已经观察到Fe取代减少了Kagomé晶格的畸变。短程反铁磁有序的关联长度随着Fe的替代而减小。磁性转变的尖锐度也随着Fe的替代而降低。
2015-02-12 cond-mat.str-el
Evidence of a single nonmagnetic Co3+ state in the Na1CoO2 cobaltate
宏观磁化，μ子自旋旋转（μ SR），和NMR测量进行了研究磁性的Na 1CoO 2钴酸盐。使用SQUID测量，Na 1CoO 2显示出具有比NaxCoO 2（x=0.7-0.9）低得多且平坦的体磁化率。事实上，muSR产生主要是双源的信号，这归因于x=1相位。使用Na NMR测量对应于该x=1相的固有钴自旋磁化率。确实发现它几乎为零，与所有钴原子的低自旋3+电荷态一致。这种单一状态的钴离子在CoO 2平面证实了钴NMR，其钴位移和四极参数的测定使我们能够给出一个参考值的钴3+的轨道位移在钴酸盐。
2005-09-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Superconductivity Induced by Quantum Critical Fluctuations in Hydrate Cobaltate Na$_{x}$(H$_3$O)$_{z}$CoO$_{x}\cdot$ $y$H$_{2}$O -- Relationship between Magnetic Fluctuations and the Superconductivity Revealed by a Co Nuclear Quadrupole Resonance --
本文用核四极共振（NQR）测量了不同超导温度和磁有序温度的双层水合钴酸盐Na_x（H_3O）_zCoO_2 \cdot yH_2O。通过测量NQR频率的温度和样品依赖性，发现NQR频率的变化是由于电场梯度（EFG）沿c轴v_{zz}的变化，而不是由于EFG在ab平面内的不对称性。此外，从ν_{zz}与各物理参数的关系中，认为ν_{zz}的变化主要是由CoO_2块体层沿c轴的三角畸变引起的。我们发现，当样品的磁共振频率大于4.2MHz时，样品表现出磁有序性，而当样品的磁共振频率低于4.2MHz时，样品表现出超导电性。我们测量了这些样品的核自旋-晶格弛豫速率1/T_1，发现磁涨落依赖于样品。较高的-ν_{zz}样品在T_c处有较强的磁涨落。根据ν {zz}与T_c或T_M的关系，我们建议将NQR频率作为确定系统基态的调谐参数，并利用ν {zz}绘制相图。该相图表明，最高T_c样品位于T_M为零的位置，表明超导性是由量子临界涨落引起的。我们强烈主张水合钴酸盐超导体是重费米子化合物中磁涨落介导的超导性的一个例子。根据我们的实验结果，讨论了在具有最高ν_{zz}的样品中观察到的超导电性和磁性的共存。
2006-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
^{59}Co NMR evidence for charge ordering below T_{CO}\sim 51 K in Na_{0.5}CoO_2
钠钴酸盐中的CoO $_{2}$层Na $_{x}$ CoO $_{2}$可以被视为掺杂有电荷载流子的自旋$S=1/2$三角晶格。钴酸盐的基本物理性质与高$T_{c}$铜酸盐非常相似。我们将提出明确的$^{59}$钴NMR证据，低于$T_{CO}\sim51 K$，绝缘的巡回反铁磁体钠$_{0.5}$ CoO $_{2}$（$T_{N}\sim 86 K$）的基态是由电荷有序诱导。
2008-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Selecting the suitable dopants: electronic structures of transition metal and rare earth doped thermoelectric sodium cobaltate
工程$Na_{0.75}CoO_2$被认为是实现高效热电系统的主要候选材料，可从废热中再生电力。在这项工作中，三个元素的最外层的电子配置，（1）一个开放的d壳层（Ni），（2）一个封闭的d壳层（Zn），（3）一个半填充的f壳层（Eu）与最大的未成对电子，概述了掺杂剂的电子和晶体结构的影响$Na_{0.75}CoO_2$。系统的$ab$ $initio$的密度泛函计算与$DMOL^3$软件包表明，当形成能$-2.35$ eV，$2.08$ eV的费米能级等于价带最大值时，取代Co的Ni和Zn更稳定。而Eu在取代形成能为$-2.64$ eV的Na时更稳定。由于这些结果与现有的实验数据表现出很大的和谐，他们提供了新的见解掺杂剂选择的基本原则，在高性能钴酸钠基多功能材料的开发中操纵的物理性能。
2019-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Electronic and magnetic properties of the kagome systems YBaCo4O7 and YBaCo3MO7 (M=Al, Fe)
我们提出了一种结合实验和理论的X射线吸收光谱（XAS）研究的新类别的钴酸盐YBaCo 4 O 7和YBaCo 3 MO 7（M= Al，Fe）。重点是在这些几何挫折戈薇化合物的过渡金属离子的局部电子和磁性。对于混合价钴酸盐YBaCo_4 O_7，Co ~（2+）和Co ~（3+）都处于高自旋态。这些高自旋态的稳定性在四面体协调与那些在八面体协调的情况下更深入的研究。对于新化合物YBaCo_3FeO_7，我们发现只有Co ~（2+）和Fe ~（3+）作为电荷态。
2009-08-03 cond-mat.str-el
Evolution of valence-specific spin states and local distortions in La$_{2-x}$Sr$_x$CoO$_4$
我们提出的X射线光谱证据的价特定的自旋态和tetraxenic扭曲的单层钴酸盐的演变。Co $L_3$边共振非弹性X射线散射测量揭示了空穴掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CoO $_4$（$x$ = 0.5、0.7和0.8）中Co的$t_{2g}$电子结构。随着Sr掺杂$x$的增加，高自旋Co $^{2+}$的$t_{2g}$态的四重态分裂减少，而低自旋Co $^{3+}$的四重态分裂增加，高自旋Co $^{3+}$的分数增加。结果使我们能够澄清的起源的磁各向异性和面内电阻率的变化所造成的混合价钴酸盐的自旋-轨道耦合和四维畸变的相互作用。
2021-08-13 cond-mat.str-el
Superconductivity and magnetic fluctuations in electron-doped cobaltate superconductors
基于动能驱动的超导电机制，研究了电子掺杂钴酸盐Na $_{x}$ CoO $_{2}\cdot y$ H $_{2}$ O的超导电性与反铁磁自旋涨落之间的相互作用.我们发现超导态是由载流子配对和准粒子相干控制的，并显示出与实验结果一致的共同的圆顶形相图。通过计算动力学自旋结构因子，理论上发现在较宽的低能范围内，磁激发在反铁磁波矢$Q (\frac{2π}{3},\frac{2π}{\sqrt{3}})$处出现公度共振峰，然后随着能量的增加向外演化为六个非公度磁散射峰.这种无公度的自旋共振激发应该用非弹性中子散射技术（INS）测量。我们目前的研究结果强烈表明，磁共振确实可以是掺杂莫特绝缘体的基本特征之一。
2012-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Na order and Co charge disproportionation in Na$_{x}$CoO$_{2}$
合成并表征了含钠量为$0.65<x<0.80$的钴酸钠Na $_{x}$ CoO $_{2}$的不同稳定相。我们证明，$^{23}$钠NMR允许确定的相位的磁化率的差异，并揭示了在每个阶段的Na顺序的存在。$^{59}$ Co NMR实验给出了明确的证据，证明Co电荷交换是钴酸钠的主要特征。只有一小部分（$\approx$ 25%）的钴处于非磁性Co $^{3+}$电荷状态，而电子在其他钴上离域。不同Co位点的磁性和电荷性质彼此高度相关，因为它们的磁位移$K_{ZZ}$与它们的四极频率$nu_Q$成线性比例。这反映了Co轨道上空穴含量随位置的不同而变化的事实。在这个系统中发现的不寻常的电荷分化要求更好的理论理解这些化合物的电子结构上的Na原子顺序的发病率。
2014-10-06 cond-mat.str-el
Correlation between Superconducting Transition Temperature $T_c$ and Increase of Nuclear Spin-Lattice Relaxation Rate Devided by Temperature $1/T_1T$ at $T_c$ in the Hydrate Cobaltate Na$_{x}$CoO$_{2}\cdot y$H$_{2}$O
我们用Co核四极共振（NQR）方法研究了不同Na（$x$）和水合物（$y$）含量的Na $_{x}$ CoO $_{2}\cdot y$ H $_{2}$ O化合物。研究了两个Na含量不同但$T_c$值几乎相同的样品（$x$ = 0.348，$T_c$ = 4.7 K ; $x$ = 0.339，$T_c$ = 4.6 K）。在超导（SC）和正常状态下的自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$是几乎相同的两个样品，除了略高于$T_c$。还对具有不同$T_c$值的不同水合物含量的样品进行了NQR测量，这些样品由相同的Na含量（$x$ = 0.348）样品制备。从使用不同水合物含量的样品的$1/T_1$的测量中发现，具有$T_c = 3.9$ K的低$T_c$样品与具有$T_c$ = 4.7 K的高$T_c$样品相比，在SC状态下具有更大的残余态密度（DOS），并且仅在$T_c$之上具有更小的$1/T_1T$增加。前者的行为与在非常规超导体中观察到的行为一致，后者表明$T_c$与DOS的增加之间的关系正好高于$T_c$。这种增加，这似乎是与二维的CoO $_2$平面，被认为是发生超导性的最重要的因素之一。
2004-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structural and magnetic properties of the new cobaltate series (BaSr)4-xLa2xCo4O15
报道了一类新的钴酸盐化合物（BaSr）4-xLa 2xCo 4 O 15（x = 0，0.5和1）的结构和磁性。这些化合物以六方结构结晶，其中钴离子分布在具有不同氧配位的两个不同晶体学位点之间。三个Co-O四面体和一个八面体通过共享氧原子连接形成Co 4 O 15簇，这些簇被堆积在一起形成蜂窝状网络。Sr和/或Ba原子被La部分取代允许调节Co价态混合的程度，但所有组合物仍然受到电荷随机分布的影响。磁化率与中子散射测量表明，所有研究的标本的特点是竞争铁磁和反铁磁交换相互作用，产生一个三维海森堡自旋玻璃态。中子能谱显示出一个明显的趋势，自旋动力学减慢后，增加La浓度，表明在掺杂样品中的电荷随机性减少。
2012-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disorder-induced excitation continuum in a spin-1/2 cobaltate on a triangular lattice
该研究通过中子散射发现CoZnMo$_3$O$_8$低能区存在随温度消失的波矢依赖激发连续谱，并证明其源于格点间磁性无序诱导的动态自旋态，而非量子自旋液体。
2023-08-17 cond-mat.str-el
Dynamical disorder of spin-induced Jahn-Teller orbitals with the insulator-metal transition in cobaltates
利用弹性和非弹性中子散射研究了La（1-x）Sr（x）CoO 3（x=0-0.5）随x从绝缘体转变为铁磁金属（FMM）时的局域原子结构和晶格动力学的演化。我们的对密度函数分析表明，在顺磁绝缘（PMI）阶段的所有x，自旋激活的Co 3+离子诱导局部静态Jahn-Teller（JT）扭曲。JT晶格的尺寸几乎随x线性增加。然而，在FMM阶段，对于x <= 30%，不存在静态JT失真。这与窄的hw=22和24毫电子伏的声子谱中，我们认为是由于本地化的动态JT波动模式。当x > 30%时，由于电荷-晶格相互作用减弱，静态JT畸变随着声子模的展宽而再次出现。
2003-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Symmetry and Electron Correlation in Na_{x}CoO_2
极化相关的软X射线吸收的测量表明，决定Na $_{x}$ CoO $_2$的低能激发的电子态具有主要的$a_{1g}$对称性和显著的O $2p$特征.在O $1s$ X射线吸收中观察到的光谱重量的大转移为层状钴酸盐中的强电子相关性提供了光谱证据。比较Co $2p$ X射线吸收与基于簇模型的计算，我们得出结论，Na $_{x}$ CoO $_2$表现出电荷转移电子字符，而不是莫特-哈伯德字符。
2004-08-21 cond-mat.str-el
Evolution of Co charge disproportionation with Na order in Na$_{x}$CoO$_{2}$
本文对层状反铁磁体NaPDMATHABMN CoO $_{2}$（x=0.77）单晶进行了$^{59}$ Co NMR实验，其Néel温度为$T_{N}=22$ ~K。在这个金属相六钴网站解析的NMR光谱，具有不同的四极频率$ν_{Q}$，磁位移$K_{ZZ}$和核自旋晶格弛豫率$% 1/T_{1}$。与$x=1/2$或$x=2/3$相相反，Na平面的三维堆叠对于$x=0.77$并不完美，但这并不显著影响电子性质。我们的证据表明，钴网站的磁性和电荷性质是高度相关的，彼此作为$K_{ZZ}$和$(1/T_{1})^{1/2}$规模与$ν_{Q}$线性。数据分析使我们能够将离子电荷对$ν_{Q}$的贡献$ν_{Q}^{latt}$与由于Co位点上的空穴轨道引起的$ν_{Q}^{el}$分开。我们可以把这种分析连贯地推广到钴酸钠相图中所有已知的相。发现$ν_{Q}^{latt}$随$x$的变化与点电荷模型中的数值计算相当吻合。第二项$ν_{Q}^{el}$使我们能够推导出钴上的空穴浓度。这些详细的实验结果应该刺激的电子结构的理论计算，涉及的Co轨道配置和DMFT方法，考虑到电子相关性。
2014-06-29 cond-mat.str-el
Quasiparticle coherence and the nature of the metal-insulator phase transition in Na$_x$CoO$_2$
层状钴酸盐体现了自旋1/2三角晶格上相关量子物质的新实现。我们报告了一个高分辨率的系统的光电子能谱研究的绝缘钴酸盐（Na 1/2CoO 2和K 1/2CoO 2）。观察到的单粒子能隙开放和能带折叠提供了直接的证据，各向异性粒子-空穴不稳定性的费米表面，由于其独特的拓扑结构。在$\sqrt{3}$ x $\sqrt{3}$钴电荷阶布里渊区x=1/3附近观察到费米面的运动学重叠，但在x=1/2处没有观察到绝缘跃迁。与传统的密度波、电荷带或带绝缘体不同，能隙的产生取决于准粒子的量子相干性，这种相干性发生在晶体的无序-有序对称性破缺温度以下（这是第一个已知的例子）。
2006-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The low-energy ARPES and heat capacity of Na$_{0.3}$CoO$_2$: A DMFT study
钴酸盐已经表现出各种各样的复杂行为。相图的富Na区显示出不同程度的反常行为，如带绝缘体\cite{Foo:2004}附近的Curie-Weiss行为、电荷反电离\cite{Mukhamedshin:2005}和电阻率\cite{Foo:2004}的非费米液体行为。或者，该相图的Na贫乏区域似乎是费米液体。磁化率显示泡利行为，电阻率在低温下大致为二次\cite{Foo:2004}，并且该系统似乎是均匀的\cite{Mukhamedshin:2005}。因此，相图的Na贫乏区域似乎是试图从定量的角度解释ARPES实验和热容测量的自然起点。
2006-12-22 cond-mat.str-el
Itinerant and localized magnetism on the triangular lattice: sodium rich phases of Na$_x$CoO$_2$
本文研究了电子掺杂的三角晶格钴酸钠Na $_x$ CoO $_2$的关联、巡游铁磁性和局域磁矩形成之间的相互作用。我们发现，强关联重整化的斯通纳标准和稳定的顺磁状态的$x<x_c\simeq0.67$。对于$x>x_c$，出现铁磁（FM）秩序。增强的Na掺杂剂电位波动在富钠相中起着至关重要的作用，并导致非均匀的FM状态，表现出非均匀的Co $^{3+}$补丁，反铁磁（AF）相关区域，以及具有AF域的FM簇。空穴掺杂的带绝缘体在x=1导致附近的Na空位和AF相关的磁性团簇的局部时刻的形成。我们解释了最近的观察中子，$μ$ SR，和NMR实验的磁性在富钠相的演变。
2007-11-13 cond-mat.str-el
Complex magnetic differentiation of cobalts in Na$_{x}$CoO$_{2}$ with 22K Néel temperature
用浮区法生长了含$x \approx 0.8$的Na-$_{x}$-CoO-$_{2}$钴酸盐单晶。采用电化学钠脱嵌方法，在22 K Néel温度和$x \approx 0.77$作用下，将晶体中的钠含量降低到纯相。在顺磁状态的$T_{N}=22$ K相的$^{59}$ Co NMR研究允许我们证明至少6个Co位点是不同的。它们的磁性行为可以分为三种类型：一个单一的网站与钴接近非磁性的Co $^{3+}$，两个网站与最磁性的钴在系统中，和其余三个网站显示中间行为。这种不寻常的磁性差异要求我们对表征良好的样品进行更详细的NMR实验。
2014-03-18 cond-mat.str-el
Textured electronic states of the triangular lattice Hubbard model and Na$_x$CoO$_2$
我们发现，在三角晶格哈伯德模型的几何挫折和强关联导致一个丰富的和新颖的相位结构的$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$自旋电荷织构的电子态在一个广泛的区域的电子掺杂$0\le x \le 0.40$。除了半填充时的120 $^\circ$ Néel有序绝缘体外，我们还在$x=1/3$处发现了一种新的自旋电荷有序绝缘体，其下的无阻挫蜂窝晶格上具有共线反铁磁（AF）有序。分离的两个绝缘相之间的非共线AF有序金属和一个共存的电荷秩序的Lifshitz过渡。我们得到的相图和费米面（FS）的演变。值得注意的是，相关的基态附近的$x=1/3$出现作为掺杂的“1/3 AF绝缘体”的过剩载流子，导致电子和空穴FS口袋的钴酸盐超导态的重要影响。
2014-11-03 cond-mat.str-el
Role of electronic correlations in the Fermi surface formation of Na$_x$CoO$_2$
用局域密度近似+Hubbard $U$（LDA+ $U$）方法和Gutzwiller近似对金属钴酸钠NaPDMATHABMM CoOPDMATHABMN（$x$ =0.33，0.48，0.61，0.72）的能带结构进行了研究.考虑到相关效应的结果在费米表面的$e'_g$空穴袋的抑制与最近的角度分辨光电子能谱（ARPES）实验。在Gutzwiller近似中，由于相关效应，双层分裂显着减少。在Co $d$ -壳层中形成高自旋（HS）态的可能性很小.
2011-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital order and fluctuations in Mott insulators
讨论了过渡金属氧化物中控制轨道有序和轨道涨落的基本机制。晶格驱动的经典轨道图片，例如像在锰氧化物LaMnO $_3$中，与在伪立方钛酸盐ATIO $_3$和钒酸盐AVO $_3$中实现的受抑超交换模型中的轨道的量子行为形成对比。在YVO $_3$中，晶格和超交换效应强烈竞争-这解释了磁状态对温度和掺杂的极端敏感性。以层状钴酸盐为例，考虑了相对论自旋轨道耦合对$t_{2g}$轨道简并度的提升。我们发现，低能量状态的自旋轨道混合导致不寻常的磁关联在一个三角形晶格的CoO $_2$母体化合物。最后，从自旋/轨道极化子液体的角度讨论了富钠化合物Na $_{1-x}$ CoO $_2$的磁性。
2006-05-12 cond-mat.str-el
Na ordering imprints a metallic kagome lattice onto the Co planes of Na2/3CoO2
我们报告$^{23}$ Na和$^{59}$ Co的核磁共振（NMR）和四极共振（NQR）研究的$x=2/3$相的层状氧化物Na $_{x}$ CoO $_{2}$，这使我们能够可靠地建立Na层的原子顺序和它们之间的堆叠的CoO $_{2}$板坯。我们的证据表明，钠$^{+}$秩序稳定填充非磁性钴$^{3+}$离子上的25%的钴网站安排在一个三角形的子晶格。转移的空穴在75%互补的钴位点上离域，这出乎意料地显示出平面钴kagomé结构。这些实验结果解决了一个令人困惑的问题，排除了本地化的时刻图片的磁性。他们建立了准铁磁性质是由连接原子轨道的受抑排列的窄带引起的，并通过类似的研究打开了解开钴酸钠不同有序相的电子性质的途径。
2009-02-06 cond-mat.str-el
Hour-glass magnetic excitations induced by nanoscopic phase separation in cobalt oxides La$_{2-x}$Sr$_x$CoO$_4$
铜氧化物超导体中的磁激发对于理解高温超导性可能是必不可少的。在这些铜氧化物超导体中，磁激发谱类似于沙漏，并且其中的某些共振磁激发被认为与配对机制有关，这通过观察超导能隙和磁共振能量的普遍线性标度来证实。到目前为止，电荷条纹被广泛认为是沙漏光谱物理学中的一部分。在这里，我们研究的同构钴酸盐，也表现出沙漏磁谱。而不是预期的电荷条纹秩序，我们观察到纳米相分离，并解开一个微观上的沙漏光谱的起源在纳米尺度上指向的磁共振峰和自旋间隙之间的连接起源于反铁磁母绝缘体的岛屿。我们的发现为铜氧化物超导体的磁激发和超导理论开辟了新的途径。
2015-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hall effect evidence for an interplay between electronic correlations and Na order induced electronic bands topology in NaxCoO2
拓扑结构对层状化合物的能带结构和物理性质的影响在半金属中已被广泛研究。到目前为止，这些在电子相关存在的情况下如何演变的研究较少。在这里考虑的钠钴NaxCoO 2，意想不到的磁性与Co网站上的相关性已被披露约15年前。这些钴酸盐的稳定相的不同的Na顺序已被证明诱导特定的Co电荷极化与CoO 2平面中的大尺寸晶胞，与不同的磁行为。这为研究这些分层材料中拓扑结构和相关性之间的相互作用提供了一个原始的操场。在这里，我们提出了一系列的单晶体上的传输测量，并证明我们合成的纯相具有相当可重复的传输特性。我们发现，以上房间T，显示出类似的行为，无论钠含量。相反，我们提供的证据表明，在霍尔效应的低温依赖性，强调的特殊性的费米面重建诱导的钠秩序的巨大的多样性。我们研究了两个金属相之间的差异，一个（x = 0.77）反铁磁性低于TN = 22 K和第二（x = 2/3）顺磁下降到T = 0。两者都显示出霍尔效应随T降低的符号变化。我们证明，这可以归因于相当不同的物理效应。对于x = 0.77的相位，负的霍尔效应在与在各种磁性金属中发现的反常霍尔效应类似的条件下发生。在x = 2/3的阶段，必须分配给它的费米面的特异性。在这两种情况下，在霍尔效应中检测到的异常肯定与它们的Co电子带的拓扑结构有关。
2020-04-17 cond-mat.str-el
Large enhancement of the thermopower in Na$_x$CoO$_2$ at high Na doping
对氧化物钙钛矿的研究发现，与传统金属相比，其电子特性显著增强。例子是铜氧化物超导体的高临界温度和锰氧化物中的巨磁阻。导电层状钴酸盐$\rm Na_xCoO_2$显示出几个有趣的电子相作为$x$是不同的，包括水诱导的超导性和绝缘状态，被破坏的字段。初始测量表明，在生长态组合物中，$\rm Na_xCoO_2$显示出中等大的热电势$S$和电导率$σ$。然而，热电冷却应用的前景褪色时，发现在该组合物的品质因数$Z$是小的（0.6 $<x<$ 0.7）。在这里，我们报告说，在探索不足的高掺杂区$x>$ 0.75，$S$经历了一个更陡峭的增强。在临界掺杂$x_p\sim$ 0.85，$Z$（在80 K）达到值$\sim$ 40倍以上的生长晶体。我们讨论了低温热电应用的前景。
2006-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Considerable non-local electronic correlations in strongly doped Na$_x$CoO$_2$
采用密度泛函理论和旋转不变从玻色子（RISB）方法相结合的元胞团簇方法，研究了钴酸钠体系中令人困惑的电子关联效应.因此，现实的非局部相关性描述在短程制度有限库仑相互作用的基础上挫折三角形晶格。局部Hubbard U足以模拟具有掺杂x的总平面内磁性行为，即在中间掺杂处的反铁磁相关性和在x>3/4以上的铁磁有序的开始，其中混合相为0.62<x<3/4。重要的洞察力，从而提供了从RISB框架检索的本地集群多重的职业。在实验验证的有效kagomé晶格上具有额外的位点间库仑排斥V的x $\ge$ 2/3掺杂制度的扩展建模允许考虑相关的电荷排序物理。因此，在x $\sim$ 3/4处可以识别出具有小准粒子重量和最大面内磁化率的波动电荷密度波状态，这正是磁有序开始的地方。
2010-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of Ising magnetism in Ca3Co2O6 unveiled by orbital imaging
一维钴酸盐Ca 3Co 2 O 6是一种有趣的材料，具有非常规的磁性结构，在其磁化中显示量子隧穿现象。使用一种新开发的实验方法，s-芯级非共振非弹性X射线散射（s-NIXS），我们能够成像的原子Co的3d轨道，负责在这个系统中的伊辛磁性。我们表明，我们可以直接观察到，这是复杂的d2轨道占据的第六个电子在高自旋的Co-bu {3+}（d 6）网站，产生这种行为。这在过渡金属化合物的研究领域中是极其罕见的，并且只有通过微妙平衡的棱柱三角配位才有可能。将轨道占据与局部晶体结构直接联系起来的能力对于模拟该系统的磁性是必不可少的。
2019-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
