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TT: Tiefe Temperaturen
TT 21: Metall Isolatorüberg
änge
TT 21.2: Talk
Thursday, March 29, 2001, 09:45–10:00, J
Temperaturgetriebener Spin–Übergang in LaCoO3 — •C. Zobel1,2, D. Bruns1, M. Kriener1, M. Windt1, M. Grüninger1, T. Lorenz1,2, A. Freimuth1, G. Dhalenne2 und A. Revcolevschi2 — 1II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln, Zülpicher Str. 77, 50937 Köln — 2Lab. de Chimie des Solides, Université Paris–Sud
Als Funktion der Temperatur geht LaCoO3 von einem unmagnetischen, isolierenden (<100K) über einen paramagnetischen, isolierenden (bis ∼ 500K) in einen paramagnetischen, metallischen Zustand (> 500K) über. Während für den unmagnetischen Grundzustand nur die sog. Low Spin (LS)–Konfiguration t2g6eg0 mit S=0 in Betracht kommt, ist die Frage nach der elektronischen Konfiguration bei höheren Temperaturen noch ungeklärt. Die Beschreibungen reichen von einer reinen High Spin (HS)– (t2g4eg2 mit S=2) über einen gemischte HS–LS– bis hin zu einer Intermediate Spin (IS)–Konfiguration (t2g5eg1 mit S=1) mit bzw. ohne Orbitalordnung. Wir diskutieren Messungen der Suszeptibilität, des DC–Widerstandes, der Wärmeleitfähigkeit, der thermischen Ausdehnung und der optischen Leitfähigkeit. Letztere erlauben die Beobachtung eines d–d–Übergangs, dessen Anregungsenergie zwischen 4 und 100 K drastisch (von ∼ 0.6 auf ∼ 0.3eV) abnimmt. Im gleichen Temperaturbereich beobachten wir eine anomale thermische Ausdehnung und eine Unterdrückung der Wärmeleitfähigkeit. Als mögliche Ursache kommen die stark unterschiedlichen Co–O–Bindungslängen für die verschiedenen Co–Konfigurationen in Frage, denn neben der zusätzlichen Gitterausdehnung bewirkt dies eine zusätzliche Phononenstreuung sowie eine Abnahme des Kristallfeldes.