Влияние содержания кислорода на переход металл-изолятор и спиновое состояние ионов Со$^{3+}$ слоистого кобальтита NdBaCo$_2$O$_{5+\delta}$ ($0.37\leq\delta\leq0.65$)

Впервые в слоистом кобальтите NdBaCo$_2$O$_{5+\delta}$, где $0.37\leq\delta\leq0.65$, исследовано влияние содержания кислорода $\delta$ на переход металл-изолятор, магнитное и спиновое состояние ионов Со$^{3+}$. Увеличение $\delta$ уменьшает температуру перехода металл-изолятор $T_{\text{MI}}$, температуры антиферромагнитного упорядочения $T_N$ и Кюри $T_C$ на $\sim100$–$150$ К. Для всех значений $\delta$ переход металл-изолятор происходит при изменении спинового состояния ионов Со$^{3+}$ из HS/LS состояния в металлической фазе к IS/LS состоянию в полупроводниковой фазе, при этом с увеличением $\delta$ спиновое состояние ионов Со$^{3+}$ изменяется от IS/LS к HS/LS состоянию. При значениях $\delta\sim0.65$ происходит переход типа “сильнолегированный полупроводник–плохой металл” без изменения спинового состояния ионов Со$^{3+}$. Ферромагнитное поведение NdBaCo$_2$O$_{5+\delta}$ ниже $T_N$, в “AFM” фазе, объясняется в метамагнитной модели влиянием размера редкоземельного иона Nd$^{3+}$ на антиферромагнитное состояние слоистых кобальтитов.