Последовательные структурные фазовые переходы в Pr$_{0.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_3$ в диапазоне 10–1120 K

Кристаллическая и магнитная структуры металлического ферромагнетика Pr$_{0.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_3$ изучены с помощью дифракции нейтронов и синхротронного излучения. В ходе охлаждения от 1120 К зарегистрированы последовательные структурные переходы с понижением кристаллической симметрии от кубической (Pm3$m)$ до ромбоэдрической ($R\bar3c$, $\sim800$ К), ромбической (Imma, $\sim 300$ К) и далее до триклинной при $\sim120$ K. Переход из ромбической сингонии в фазу с более низкой симметрией характеризуется резким изменением анизотропии элементарной ячейки, свидетельствующим о частичном упорядочении $e_g$ орбиталей кобальта. Сопутствующее изменение межатомных расстояний и валентных углов приводит к аномалии в температурной зависимости магнитной восприимчивости при $T\approx120$ K. Величина упорядоченного магнитного момента $\mu _{Co}\approx2\mu _B$ соответствует предположению о промежуточном спиновом состоянии ионов Co$^{3+}$ и смеси низко- и промежуточно-спиновых состояний ионов Co$^{4+}$.