Sequential Spin State Transition and Intermetallic Charge Transfer in PbCoO3

スピン転移と金属間の電荷移動は物質の構造や物性を本質的に変化させることができる。しかしながら、これらの2つの効果が同時に発現することはない。我々はPbCoO3において高圧下でこれら2つの現象の前例のない実現を目指した。PbCoO3は常温常圧でAサイト、Bサイトの特異な電荷秩序を持つ絶縁体である。約15 GPaまでの加圧で、高スピンCo2価が徐々に低スピンに変化し、電気抵抗の大きさが増加する。15GPaから30GPaまでの圧力下ではPb4価とCo2価の間で電荷移動が生じる。電荷移動効果は、室温付近でおよそ20GPaの圧力で金属絶縁体転移と正方晶-I相への1次の構造相転移を引き起こす。さらに30 GPaを超える加圧で電荷移動が完了し、正方晶-II相への別の1次構造相転移とリエントラントな絶縁体化の挙動が生じる