Магнитное упорядочение и спиновый кроссовер в структурно-сложных оксидах кобальта: нейтронные исследования при вариации термодинамических параметров

Сложные магнитные оксиды кобальта проявляют большое разнообразие физических явлений. Уникальной особенностью подобных соединений, отличающих их от других оксидов переходных металлов, является возможность изменения спинового состояния ионов Co3+ (спиновый кроссовер) за счет незначительной вариации термодинамических параметров (температуры или давления) между диамагнитным низкоспиновым LS (S = 0) и магнитными высокоспиновым HS (S = 2) и промежуточно – спиновым IS (S = 1) состояниями. Изучение сложных систем с сильными корреляциями требует развития новых подходов, позволяющих разделить вклады от разных конкурирующих взаимодействий. Одним из наиболее перспективных подходов является изменение термодинамического параметра – высокого внешнего давления. С целью изучения определяющих микроскопических механизмов формирования магнитоупорядоченных состояний, спинового кроссовера и физических явлений, наблюдаемых в структурно сложных оксидах кобальта, в настоящем проекте планируется исследование модельных систем представителей этого класса соединений, демонстрирующих большинство из вышеперечисленных физических явлений – RBaCo2O5.5 (R = Tb, Y), Ca3Co2O6, Co3O4, методом дифракции нейтронов в широком диапазоне сверхвысоких давлений 0 – 12 ГПа, температур 4 – 300 К и комплементарными методами – рентгеновской дифракции и рамановской спектроскопии в расширенном диапазоне давлений до 30 ГПа.