Científicos del Instituto de Tecnología de Tokio, la Academia de Ciencia y Tecnología de Kanagawa ha informado de una distribución de carga inusual de Pb ²⁺ Pb ^{4 + 3} Co ^{2 + 2} Co ^{3 + 2} O ¹² para una perovskita PbCoO ³ sintetizado a 12 GPa, con pedidos de carga en los sitios A y B de un ABO ³ perovskita. Esta estrategia posiblemente pueda conducir a la producción de materiales de próxima generación con propiedades fascinantes como la superconductividad, magnetorresistencia colosal, y alta termopotencia.

Los metales de transición (TM) exhiben un grado de libertad de carga, resultando en propiedades interesantes, como el pedido de carga relacionado con las transiciones del aislador metálico, superconductividad de alta temperatura, magnetorresistencia colosal, y alta termopotencia. Los iones metálicos con valencia medio entero tienden a dividirse en dos iones de valencia enteros ordenados espacialmente. Para realizar un estado de valencia medio entero y orden de carga en el sitio B de una perovskita ABO ³ , Es necesario mezclar dos o más elementos con valencias diferentes en el sitio A.

Un grupo de investigadores, Prof. Masaki Azuma del Instituto de Tecnología de Tokio, y el doctor Yuki Sakai de la Academia de Ciencia y Tecnología de Kanagawa y sus colegas, han informado de un sistema de carga promedio medio entero inusual Pb ^3.5+ METRO ^2.5+ O ³ con la ordenación de carga en las partes A y B perovskita PbCoO ³ . Es más, los ordenamientos de carga en estos sitios se estabilizaron ajustando los niveles de energía de los orbitales Pb 6s y TM 3d. Los cálculos de la suma de valencia del enlace revelaron una distribución de valencia de Pb ²⁺ Pb ^{4 + 3} Co ^{2 + 2} Co ^{3 + 2} O ¹² , con Pb y Co exhibiendo un orden de carga a pesar de la composición química de PbCoO ³ . Como se esperaba, el estado de oxidación promedio fue Pb ^3.5+ Co ^2.5+ O ³ , con valencias medio enteras en los sitios A y B de la estructura de perovskita estabilizada por los niveles equilibrados de Pb 6s y Co 3d. La distribución de valencia de PbMO ³ se controló ajustando la profundidad del nivel d de M. Se espera que la distribución de valencia compleja cambie con las perturbaciones, p.ej., presión y modificación química. Por ejemplo, cuando se derrite el pedido de carga de Co, Pb ^{2 + 0,25} Pb ^{4 + 0,75} Co ^2.5+ O ³ se forma, Pb ^{2 + 0.5} Pb ^{4 + 0,5} Co ³⁺ O ³ se forma primero por la transferencia de carga intermetálica entre Pb y Co y luego posiblemente Pb ²⁺ Co ⁴⁺ O ³ bajo presión.

En el futuro, La aplicación de la estrategia de realizar estados de valencia mixtos en los sitios A y B de compuestos de perovskita a través del ajuste de la diferencia de energía entre Pb 6s y orbitales 3d de metales de transición se informará para otros sistemas con elementos de salto de valencia. p.ej., Au, Tl, y Sb.