Electric and magnetic properties of Lanthanum Barium Cobaltite - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Electric and magnetic properties of Lanthanum Barium Cobaltite

Abstrakt

The cubic Ba0.5La0.5CoO3‐δ was synthesized using solid state reaction. The structural properties were determined by the simultaneous refinement of Synchrotron Powder X‐ray Diffraction and Neutron Powder Diffraction data. Iodometric titration was used to examine the oxygen stoichiometry and average cobalt oxidation state. Low‐temperature magnetic studies show soft ferromagnetic character of fully oxidized material, with θP = 198(3) K and μeff = 2.11(2) μB. Electric measurements show the thermally activated nature of conductivity at low temperatures, whereas, due to the variable oxidation and spin state of cobalt, a single charge transport mechanism cannot be distinguished. Around room temperature, a wide transition from thermally activated conductivity to semi‐metallic behavior is observed. Under the inert atmos-phere, the oxygen content lowers and the cation ordering takes place, leading to coex-istence of two, ordered and disordered, phases. As a result of this change, thermally activated conductivity is observed also at high temperatures in inert atmosphere.

Cytowania

  • 5

    CrossRef

  • 5

    Web of Science

  • 5

    Scopus

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 16 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Copyright (2019 The American Ceramic Society)

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY nr 103, strony 1809 - 1818,
ISSN: 0002-7820
Język:
angielski
Rok wydania:
2020
Opis bibliograficzny:
Szpunar I., Wachowski S. L., Miruszewski T., Dzierzgowski K., Górnicka K., Klimczuk T., Sorby M., Balaguer M., Serra J., Strandbakke R., Mielewczyk-Gryń A. D., Gazda M.: Electric and magnetic properties of Lanthanum Barium Cobaltite// JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY -Vol. 103,iss. 3 (2020), s.1809-1818
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1111/jace.16865
Bibliografia: test
  1. Ivanova NB, Ovchinnikov SG, Korshunov MM, Eremin IM, Kazak N V. Specific features of spin, charge, and orbital ordering in cobaltites. Physics-Uspekhi. 2009;52(8):789-810. otwiera się w nowej karcie
  2. Nakajima T, Ichihara M, Ueda Y. New A-site ordered perovskite cobaltite LaBaCo2O6: Synthesis, structure, physical property and cation order-disorder effect. J Phys Soc Japan. 2005;74(5):1572-7. otwiera się w nowej karcie
  3. Strandbakke R, Cherepanov VA, Zuev AY, Tsvetkov DS, Argirusis C, Sourkouni G, et al. Gd-and Pr-based double perovskite cobaltites as oxygen electrodes for proton ceramic fuel cells and electrolyser cells. Solid State Ionics. 2015;278:120-32. otwiera się w nowej karcie
  4. Frontera C, Caneiro A, Carrillo AE, Oró-Solé J, García-Muñoz JL. Tailoring oxygen content on PrBaCo2O5+δ layered cobaltites. Chem Mater. 2005;17(22):5439-45. otwiera się w nowej karcie
  5. Fauth F, Suard E, Caignaert V, Domengès B, Mirebeau I, Keller L. Interplay of structural, magnetic and transport properties in thelayered Co-based perovskite LnBaCo 2 O 5 (Ln = Tb, Dy, Ho). Eur Phys J B. 2001;21(2):163-74. otwiera się w nowej karcie
  6. Luo W, Wang F. Powder X-ray diffraction and Rietveld analysis of La1−xBaxCoO3 (0<x≤0.5). Powder Diffr. 2006;21(04):304-6. otwiera się w nowej karcie
  7. Pang S, Jiang X, Li X, Su Z, Xu H, Xu Q, et al. Characterization of cation-ordered perovskite oxide LaBaCo 2O5+δ as cathode of intermediate-temperature solid oxide fuel cells. Int J Hydrogen Energy. 2012;37(8):6836-43. otwiera się w nowej karcie
  8. Pang S, Jiang X, Li X, Wang Q, Su Z. A comparative study of electrochemical performance of La0.5Ba0.5CoO3-δand La0.5Ba0.5CoO3-δ- Gd0.1Ce0.9O1.95cathodes. Int J Hydrogen Energy. 2012;37(3):2157-65.
  9. Bernuy-Lopez C, Høydalsvik K, Einarsrud M-A, Grande T. Effect of A-Site Cation Ordering on Chemical Stability, Oxygen Stoichiometry and Electrical Conductivity in Layered LaBaCo2O5+ δ Double Perovskite. Materials (Basel). 2016;9(3):154. otwiera się w nowej karcie
  10. Garcés D, Setevich CF, Caneiro A, Cuello GJ, Mogni L. Effect of cationic order- disorder on the transport properties of LaBaCo2O6-δ and La0.5Ba 0.5CoO3-δ perovskites. J Appl Crystallogr. 2014;47(1):325-34. otwiera się w nowej karcie
  11. Pang SL, Jiang XN, Li XN, Wang Q, Zhang QY. Structural stability and high- temperature electrical properties of cation-ordered/disordered perovskite LaBaCoO. Mater Chem Phys. 2012;131(3):642-6. otwiera się w nowej karcie
  12. Suard E, Fauth F, Caignaert V. Rhombohedral distortion in the new disordered LaBaCo2O6perovskite. Phys B Condens Matter. 2000;276-278:254-5. otwiera się w nowej karcie
  13. Goupil G, Delahaye T, Sala B, Lefebvre Joud F, Gauthier G. Selection and study of basic layered cobaltites as mixed ionic-electronic conductors for proton conducting fuel cells. Solid State Ionics. 2014;263:15-22. otwiera się w nowej karcie
  14. Masuda H, Fujita T, Miyashita T, Soda M, Yasui Y, Kobayashi Y, et al. Transport and Magnetic Properties of R<SUB>1&minus;<I>x</I></SUB>A<I><SUB>x</SUB></I>CoO<SUB>3</SUB> (R = La, Pr and Nd;
  15. A = Ba, Sr and Ca). J Phys Soc Japan. 2003;72(4):873-8.
  16. Dyadkin V, Pattison P, Dmitriev V, Chernyshov D, IUCr. A new multipurpose diffractometer PILATUS@SNBL. J Synchrotron Radiat. 2016;23(3):825-9. otwiera się w nowej karcie
  17. Hauback B, Fjellvåg H, Steinsvoll O, Johansson K, Buset OT, Jørgensen J. The high resolution Powder Neutron Diffractometer PUS at the JEEP II reactor at Kjeller in Norway. J Neutron Res. 2000;8(3):215-32. otwiera się w nowej karcie
  18. Rietveld HM. A profile refinement method for nuclear and magnetic structures. J Appl Crystallogr. 1969;2(2):65-71. otwiera się w nowej karcie
  19. Fauth F, Suard E, Caignaert V. Intermediate spin state of Co 3 + and Co 4 + ions in La 0.5 otwiera się w nowej karcie
  20. CoO 3 evidenced by Jahn-Teller distortions. otwiera się w nowej karcie
  21. Phys Rev B. 2001;65(6):060401. otwiera się w nowej karcie
  22. Raveau B, Seikh MM. Magnetic and Physical Properties of Cobalt Perovskites. Vol. 23, Handbook of Magnetic Materials. Elsevier; 2015. 161-289 p. otwiera się w nowej karcie
  23. Radaelli PG, Cheong SW. Structural phenomena associated with the spin-state transition in (formula presented). Phys Rev B -Condens Matter Mater Phys. 2002;66(9):1-9. otwiera się w nowej karcie
  24. Lamonova K V., Zhitlukhina ES, Babkin RY, Orel SM, Ovchinnikov SG, Pashkevich YG. Intermediate-spin state of a 3D ion in the octahedral environment and generalization of the Tanabe -Sugano diagrams. J Phys Chem A. 2011;115(46):13596-604. otwiera się w nowej karcie
  25. Toulemonde O, N'Guyen N, Studer F, Traverse A. Spin State Transition in LaCoO3 with Temperature or Strontium Doping as Seen by XAS. J Solid State Chem. 2001 May;158(2):208-17. otwiera się w nowej karcie
  26. Troyanchuk IO, Bushinsky M V., Sikolenko V V., Ritter C. Spin Crossover and Magnetic Properties of Ba-Substituted Cobaltites. J Exp Theor Phys. 2019;128(1):98-104. otwiera się w nowej karcie
  27. Kumar D, Banerjee A. Coexistence of interacting ferromagnetic clusters and small antiferromagnetic clusters in La0.5Ba0.5CoO3. J Phys Condens Matter. 2013 [cited 2018;25(21):216005-9. otwiera się w nowej karcie
  28. Rautama E-L, Boullay P, Kundu AK, Caignaert V, Pralong V, Karppinen M, et al. Cationic Ordering and Microstructural Effects in the Ferromagnetic Perovskite La 0.5 Ba 0.5 CoO 3 : Impact upon Magnetotransport Properties. Chem Mater. 2008 20(8):2742-50. otwiera się w nowej karcie
  29. Efros AL, Shklovskii BI. Coulomb gap and low temperature conductivity of disordered systems. J Phys C Solid State Phys. 1975;8(4). otwiera się w nowej karcie
  30. Mott NF. Conduction in glasses containing transition metal ions. J Non Cryst Solids. 1968;1(1):1-17. otwiera się w nowej karcie
  31. Phelan D, Yu J, Louca D. Jahn-Teller spin polarons in perovskite cobaltites. Phys Rev B. 2008 Sep;78(9):094108. otwiera się w nowej karcie
  32. Fauth F, Suard E, Caignaert V, Domengès B, Mirebeau I, Keller L. Interplay of structural, magnetic and transport properties in thelayered Co-based perovskite LnBaCo 2 O 5 (Ln = Tb, Dy, Ho). Eur Phys J B. 2001;21(2):163-74. otwiera się w nowej karcie
  33. Ambegaokar V, Halperin BI, Langer JS. Theory of hopping conductivity in disordered systems. J Non Cryst Solids. 1972;8-10(C):492-6. otwiera się w nowej karcie
  34. Raveau B (Bernard), Seikh MM. Cobalt oxides : from crystal chemistry to physics. Wiley-VCH; 2012. 333 p. otwiera się w nowej karcie
  35. Maria J, Nazir S, Alay-E-Abbas SM, Shaukat A. Half-metallic ferromagnetism in ordered LaBaCo2O6and disordered La0.5Ba0.5CoO3: DFT+U study. J Magn Magn Mater. 2014;368:230-3. otwiera się w nowej karcie
  36. Malyshkin D, Novikov A, Tsvetkov D, Zuev A. Preparation, oxygen nonstoichiometry and defect structure of double perovskite LaBaCo2O6-δ. Mater Lett. 2018;229:324-6. otwiera się w nowej karcie
  37. Malyshkin DA, Novikov AY, Sereda V V., Ivanov IL, Tsvetkov DS, Zuev AY. In Situ and ex Situ Study of Cubic La 0.5 Ba 0.5 CoO 3−δ to Double Perovskite LaBaCo 2 O 6−δ Transition and Formation of Domain Textured Phases with Fast Oxygen Exchange Capability. Inorg Chem. 2018;57(19):12409-16. otwiera się w nowej karcie
  38. Bernuy-Lopez C, Rioja-Monllor L, Nakamura T, Ricote S, O'Hayre R, Amezawa K, et al. Effect of Cation Ordering on the Performance and Chemical Stability of Layered Double Perovskite Cathodes. Materials (Basel). 2018;11(2):196. otwiera się w nowej karcie
  39. Bausá N, Solís C, Strandbakke R, Serra JM, Bausa Nuria, Solis Cecilia, Strandbakke Ragnar SJM, Bausá N, et al. Development of composite steam electrodes for electrolyzers based on barium zirconate. Solid State Ionics. 2017 Aug;306:62-8. otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 73 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi