An A- and B-site ordered quadruple perovskite oxide LaCu3Co2Re2O12 was synthesized at 9 GPa and 1323 K. The compound possesses a Pn-3 space group, where both A and B sites are orderly occupied by different cations with a nearly 100% degree of order. Bond valence sum calculations and x-ray absorption spectroscopy confirm the charge distribution to be LaCu2+3Co2+2Re5.5+2O12. A ferrimagnetic phase transition is found to occur around 150 K due to the Cu2+(↑)-Co2+(↑)-Re5.5+(↓) spin coupling found by x-ray magnetic circular dichroism at Cu-, Co-, and Re-L2,3 edges. The magnetoresistance effects as well as the first-principle calculations indicate the half-metallic nature for LaCu3Co2Re2O12 with a wider energy gap at the up-spin channel and a conducting band at the down-spin channel.
References
1.
R. J.
Celotta
and D. T.
Pierce
, Science
234
, 333
–340
(1986
).2.
I.
Žutic
, J.
Fabian
, and S. D.
Sarma
, Rev. Mod. Phys.
76
, 323
(2004
).3.
M. I.
Katsnelson
, V. Y.
Irkhin
, L.
Chioncel
, A. I.
Lichtenstein
, and R. A.
de Groot
, Rev. Mod. Phys.
80
, 315
–378
(2008
).4.
A.
Fert
, Rev. Mod. Phys.
80
, 1517
–1530
(2008
).5.
X.-L.
Wang
, S. X.
Dou
, and C.
Zhang
, NPG Asia Mater.
2
, 31
–38
(2010
).6.
R. A.
de Groot
, F. M.
Mueller
, P. G.
van Engen
, and K. H. J.
Buschow
, Phys. Rev. Lett.
50
, 2024
–2027
(1983
).7.
K.-H.
Schwarz
, J. Phys. F
16
, L211
–L215
(1986
).8.
R.
Wiesendanger
, H.-J.
Güntherodt
, G.
Güntherodt
, R. J.
Gambino
, and R.
Ruf
, Phys. Rev. Lett.
65
, 247
–250
(1990
).9.
A.
Yanase
and K.
Siratori
, J. Phys. Soc. Jpn.
53
, 312
–317
(1984
).10.
I. V.
Shvets
, R.
Wiesendanger
, D.
Biirgler
, G.
Tarrach
, H.-J.
GCintherodt
, and J. M. D.
Coey
, J. Appl. Phys.
71
, 5489
–5499
(1992
).11.
Y.
Tokura
, A.
Urushibara
, Y.
Moritomo
, T.
Arima
, A.
Asamitsu
, G.
Kido
, and N.
Furukawa
, J. Phys. Soc. Jpn.
63
, 3931
–3935
(1994
).12.
S.
Jin
, T. H.
Tiefel
, M.
McCormack
, R. A.
Fastnacht
, R.
Ramesh
, and L. H.
Chen
, Science
264
, 413
–415
(1994
).13.
A. P.
Ramirez
, J. Phys.: Condens. Matter
9
, 8171
–8199
(1997
).14.
Y.
Shimakawa
, Y.
Kubo
, and T.
Manako
, Nature
379
, 53
–55
(1996
).15.
K.-I.
Kobayashi
, T.
Kimura
, H.
Sawada
, K.
Terakura
, and Y.
Tokura
, Nature
395
, 677
–680
(1998
).16.
W.-H.
Xie
, Y.-Q.
Xu
, and B.-G.
Liu
, Phys. Rev. Lett.
91
, 037204
(2003
).17.
W. T.
Chen
, M.
Mizumaki
, H.
Seki
, M. S.
Senn
, T.
Saito
, D.
Kan
, J. P.
Attfield
, and Y.
Shimakawa
, Nat. Commun.
5
, 3909
(2014
).18.
X.
Wang
, M.
Liu
, X.
Shen
, Z.
Liu
, Z.
Hu
, K.
Chen
, P.
Ohresser
, L.
Nataf
, F.
Baudelet
, H. J.
Lin
, C. T.
Chen
, Y. L.
Soo
, Y.
Yang
, C.
Jin
, and Y.
Long
, Inorg. Chem.
58
, 320
(2019
).19.
H.
Deng
, M.
Liu
, J.
Dai
, Z.
Hu
, C.
Kuo
, Y.
Yin
, J.
Yang
, X.
Wang
, Q.
Zhao
, Y.
Xu
, Z.
Fu
, J.
Cai
, H.
Guo
, K.
Jin
, T.
Pi
, Y.
Soo
, G.
Zhou
, J.
Cheng
, K.
Chen
, P.
Ohresser
, Y.
Yang
, C.
Jin
, L. H.
Tjeng
, and Y.
Long
, Phys. Rev. B
94
, 024414
(2016
).20.
Y.-Y.
Yin
, M.
Liu
, J.-H.
Dai
, X.
Wang
, L.
Zhou
, H.
Cao
, C.
Cruz
, C.-T.
Chen
, Y.
Xu
, X.
Shen
, R.
Yu
, J. A.
Alonso
, A.
Munoz
, Y.-F.
Yang
, C.
Jin
, Z.
Hu
, and Y.
Long
, Chem. Mater.
28
, 8988
–8996
(2016
).21.
C. R.
Wiebe
, J. E.
Greedan
, P. P.
Kyriakou
, G. M.
Luke
, J. S.
Gardner
, A.
Fukaya
, I. M.
Gat-Malureanu
, P. L.
Russo
, A. T.
Savici
, and Y. J.
Uemura
, Phys. Rev. B
68
, 134410
(2003
).22.
L. H.
Tjeng
, C. T.
Chen
, and S.-W.
Cheong
, Phys. Rev. B
45
, 8205
(1992
).23.
Z.
Hu
, H.
Wu
, M. W.
Haverkort
, H. H.
Hsieh
, H.-J.
Lin
, T.
Lorenz
, J.
Baier
, A.
Reichl
, I.
Bonn
, C.
Felser
, A.
Tanaka
, C. T.
Chen
, and L. H.
Tjeng
, Phys. Rev. Lett.
92
(20
), 207402
(2004
).24.
T.
Burnus
, Z.
Hu
, H.
Wu
, J. C.
Cezar
, S.
Niitaka
, H.
Takagi
, C. F.
Chang
, N. B.
Brookes
, H.-J.
Lin
, L. Y.
Jang
, A.
Tanaka
, K. S.
Liang
, C. T.
Chen
, and L. H.
Tjeng
, Phys. Rev. B
77
, 205111
(2008
).25.
J.
Herrero-Martin
, G.
Subias
, J.
Blasco
, J.
Garcia
, and M. C.
Sanchez
, J. Phys.: Condens. Matter
17
, 4963
–4976
(2005
).26.
S.
Vasala
and M.
Karppinen
, Prog. Solid State Chem.
43
, 1
–36
(2015
).27.
B. T.
Thole
, P.
Carra
, F.
Sette
, and G.
van der Laan
, Phys. Rev. Lett.
68
, 1943
(1992
).28.
P.
Carra
, B. T.
Thole
, M.
Altarelli
, and X.
Wang
, Phys. Rev. Lett.
70
, 694
(1993
).29.
N.
Hollmann
, S.
Agrestini
, Z.
Hu
, Z.
He
, M.
Schmidt
, C.-Y.
Kuo
, M.
Rotter
, A. A.
Nugroho
, V.
Sessi
, A.
Tanaka
, N. B.
Brookes
, and L. H.
Tjeng
, Phys. Rev. B
89
, 201101(R)
(2014
).30.
T.
Burnus
, Z.
Hu
, H. H.
Hsieh
, V. L. J.
Joly
, P. A.
Joy
, M. W.
Haverkort
, H.
Wu
, A.
Tanaka
, H.-J.
Lin
, C. T.
Chen
, and L. H.
Tjeng
, Phys. Rev. B
77
, 125124
(2008
).31.
H. Y.
Hwang
, S. W.
Cheong
, N. P.
Ong
, and B.
Batlogg
, Phys. Rev. Lett.
77
, 2041
–2044
(1996
).32.
D. D.
Sarma
, S.
Ray
, K.
Tanaka
, M.
Kobayashi
, A.
Fujimori
, P.
Sanyal
, H. R.
Krishnamurthy
, and C.
Dasgupta
, Phys. Rev. Lett.
98
, 157205
(2007
).© 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.
