Na0.75Co1-xRuxO2体系中的金属-绝缘体相变

摘要

本文在采用固相反应法成功制备单相Na0.75Co1-xRuxO2(0≤x≤0.5)样品的基础上,对其结构、输运性质和磁性质进行了系统研究.结果表明,x≤0.5的样品仍保持单相,样品的晶格参数随着Ru替代浓度x值的增加逐渐增大,说明在该体系中,Ru能均匀地替代Co.对于x=0的样品,在整个测量温区内,其电阻率-温度关系呈现典型的金属行为;x=0.01样品在T=37K附近发生了金属-绝缘体相变;而x≥0.02的所有样品,整个测量温区内均为半导体.与x=0样品相比较,x=0.1样品在30K时的电阻率增大了5个数量级.我们认为该体系在x=0.01附近发生的金属-绝缘体(MI)相变,起源于CoO2层的无序导致的电子的Anderson局域化.对于所有样品,在2K以上均没有观测到长程磁有序,其磁化率在100K以上均满足居里-外斯定律,同时对该体系的磁化率结果进行了详细讨论.