Зарядовые состояния ионов кобальта в наноструктурированном кобальтите лития: рентгеновские абсорбционные и фотоэлектронные спектры

Методы рентгеновской абсорбционной и фотоэлектронной спектроскопии и расчеты атомных мультиплетов с учетом зарядового переноса применены для определения зарядовых состояний ионов в наноструктурированном кобальтите лития, полученном методом интенсивной пластической деформации под давлением. Найдено, что при малых деформациях (давлении до 5 GPa и угле поворота наковален до 30$^\circ$) в объеме наноструктурированного материала возникают вакансии по литию, а на поверхности образуется Li$_2$O. Зарядовая компенсация осуществляется за счет дырок в 2$p$-состояниях кислорода, электронная конфигурация ионов кобальта 3$d^6\underline L$, где $\underline L$ – дырка в 2$p$-состояниях кислорода. Показано, что наноструктурированный кобальтит лития относится к классу изоляторов с отрицательной энергией переноса заряда. При повышении степени деформации кобальтита лития до давления 8 GPa появляются Co$^{2+}$-ионы (электронная конфигурация 3$d^7$).