Electric transport and magnetism in novel layered cobaltates with rare-earths
Project goals
The project is directed to a new class of intercalation systems Ln(x)CoO2 (Ln=La,Y,rare-earth), prepared by an ionic exchange from the isostructural sodium cobaltate. Their structure is based on hexagonal layers of the edge-sharing CoO6 octahedra that alternate along the c-axis with layers of lanthanide ions. Through the variable content of Ln3+ (x<1/3), an electronic behavior of the cobalt subsystem, in particular the conduction and thermopower, is effectively controlled. Our aim is to optimize the technology of the ionic-exchange using the rare-earth nitrates or halides, to vary the mixed valency Co3+/Co4+ by deintercalation or alkali-earth substitution, and to explore systematically the structural, magnetic and electric properties of the products. For a theoretical analysis, the ab-initio and effective Hamiltonian calculations will be undertaken. It is expected that the insertion of magnetic rare-earths will make the electric transport sensitive to external magnetic field.
Keywords
Ionic-exchangemixed valence oxideslayered cobaltatesthermoelectric materials
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 17 (SGA0201300005)
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Ústav anorganické chemie AV ČR, v. v. i.Contest type
VS - Public tender
Contract ID
13-03708S
Alternative language
Project name in Czech
Elektrický transport a magnetismus v nových vrstevnatých kobaltátech se vzácnými zeminami
Annotation in Czech
Projekt je zaměřen na novou třídu interkalovaných systémů Ln(x)CoO2 (Ln=La,Y,vzácná zemina), připravených iontovou výměnou z kobaltátu sodíku. Jejich struktura je tvořena hexagonálními vrstvami CoO6 oktaedrů sdílejících hrany, jež se střídají podle osy c s vrstvami lanthanidových iontů. Variabilním obsazením vrstvy Ln3+ (x<1/3) je pak určeno elektronické chování kobaltového podsystému, speciálně jeho vodivost a termosíla. Naším cílem je optimalizace technologie iontové výměny s použitím nitrátů nebo halidů vzácných zemin, řízení směsné valence Co3+/Co4+ deinterkalací nebo substitucí alkalických zemin a systematické vyšetření strukturních, magnetických a elektrických vlastností získaných materiálů. Výsledky budou teoreticky interpretovány za pomocí ab-initio výpočtů a analýz typu efektivního hamiltoniánu. Předpokládáme, že přítomnost magnetických vzácných zemin učiní elektrický transport citlivým na vnější pole.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Within the project numerous materials based on layered cobaltates doped by rare-earth element were synthesized by the ionic exchange method and characterized. The original data concerning the structural transformations, the thermoelectric and charge transport properties were published in 6 articles (next 4 submitted). The project goals were achieved, and the project can be regarded as fulfilled.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2015
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 10, 2015
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP16-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Sep 25, 2017
Finance
Total approved costs
6,675 thou. CZK
Public financial support
6,675 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 675 CZK thou.
Public support
6 675 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BM - Solid-state physics and magnetism
Solution period
01. 02. 2013 - 31. 12. 2015