Magnitnaya struktura Fe5O6: teoretiko-gruppovoy analiz i DFT-raschet

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Магнитная структура Fe5O6 изучена теоретически путем комбинации теоретико-группового анализа и DFT+U расчетов электронного спектра. Расчет выполнен для магнитного вектора k = (0, 0, 0). Основное магнитное состояние отвечает ортогональному упорядочению двух магнитных подсистем: магнитные моменты ионов Fe2+/Fe3+ в октаэдрических узлах (пластины октаэдров) направлены вдоль c-оси и антиферромагнитно упорядочены, в то время как магнитные моменты ионов Fe2+ в тригональных призмах, образующих цепочки, направлены вдоль оси b и антиферромагнитно связаны вдоль оси c. Появление ненулевой антиферромагнитной компоненты магнитных моментов в пластинах октаэдров вдоль b-оси является следствием влияния магнитных цепочек на трехмерную магнитную структуру.

References

  1. B. Lavina, P. Dera, E. Kim, Y. Meng, R. T. Downs, P. F. Weck, S. R. Sutton, and Y. Zhao, Proceedings of the National Academy of Sciences 108, 17281 (2011).
  2. T. Ishii, L. Uenver-Thiele, A. B. Woodland, E. Alig, and T. BoffaBallaran, Am. Mineral. 103(11), 1873 (2018).
  3. S.V. Ovsyannikov, M. Bykov, E. Bykova et al., Nat. Chem. 8, 501 (2016).
  4. E. Bykova, L. Dubrovinsky, N. Dubrovinskaia, M. Bykov, C. McCammon, S. V. Ovsyannikov, H. -P. Liermann, I. Kupenko, A. I. Chumakov, R. RUffer, M. Hanfland, and V. Prakapenka, Nat. Commun. 7, 10661 (2016).
  5. R. Sinmyo, E. Bykova, S. V. Ovsyannikov, C. McCammon, I. Kupenko, L. Ismailova, and L. Dubrovinsky, Sci. Rep. 6, 32852 (2016).
  6. B. Lavina and Y. Meng, Sci. Adv. 1, e1400260 (2015).
  7. S. V. Ovsyannikov, M. Bykov, S. A. Medvedev, P. G. Naumov, A. Jesche, A. A. Tsirlin, E. Bykova, I. Chuvashova, A. E. Karkin, V. Dyadkin, D. Chernyshov, and L. S. Dubrovinsky, Angew. Chem. Int. Ed. 59, 1 (2020).
  8. A. Yang, Q. Qin, X. Tao, S. Zhang, Y. Zhao, and P. Zhang, Phys. Lett. A 414, 127607 (2021).
  9. Q.-Y. Qin, A.-Q. Yang, X.-R. Tao, L.-X. Yang, H.-Y. Gou, and P. Zhang, Chin. Phys. Lett. 38, 089101 (2021).
  10. S. Maitani, R. Sinmyo, T. Ishii, S. I. Kawaguchi, and N. Hirao, Phys. Chem. Miner. 49, 11 (2022).
  11. S. V. Ovsyannikov, M. Bykov, E. Bykova et al. (Collaboration), Nat. Commun. 9, 4142 (2018).
  12. D. M. Vasiukov, G. Khanal, I. Kupenko, G. Aprilis, S. V. Ovsyannikov, S. Chariton, V. Cerantola, V. Potapkin, A. I. Chumakov, L. Dubrovinsky, K. Haule, and E. Blackburn, arXiv preprint arXiv:2207.14111 (2022).
  13. K. Hikosaka, R. Sinmyo, K. Hirose, T. Ishii, and Y. Ohishi, Am. Mineral. 104, 1356 (2019).
  14. S. Layek, E. Greenberg, S. Chariton, M. Bykov, E. Bykova, D. M. Trots, A. V. Kurnosov, I. Chuvashova, S.V. Ovsyannikov, I. Leonov, and G. Kh. Rozenberg, J. Am. Chem. Soc. 144, 10259 (2022).
  15. E. J.W. Verwey, Nature 144, 327 (1939).
  16. K. H. Hong, G. M. McNally, M. Coduri, and J. P. Attfield, Z. Anorg. Allg. Chem. 642, 1355 (2016).
  17. K. H. Hong, A. M. Arevalo-Lopez, M. Coduri, G. M. McNallya and J. P. Attfield, J. Mater. Chem. C 6, 3271 (2018).
  18. K. H. Hong, A.M. Arevalo-Lopez, J. Cumby, C. Ritter, and J. P. Attfield, Nat. Commun. 9, 2975 (2018).
  19. K. H. Hong, E. Solana-Madruga, M. Coduri, and J. P. Attfield, Inorg. Chem. 57, 14347 (2018).
  20. V. S. Zhandun, N. V. Kazak, I. Kupenko, D.M. Vasiukov, X. Li, E. Blackburn, and S. G. Ovchinnikov, Dalton Trans. 53, 2242 (2024).
  21. G. Kresse and J. Furthmuller, Phys. Rev. B 54, 11169 (1996).
  22. G. Kresse and D. Joubert, Phys. Rev. B 59, 1758 (1999).
  23. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
  24. H. J. Monkhorst and J.D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976).
  25. S.L. Dudarev, G. A. Botton, S.Y. Savrasov, C. J. Humphreys, and A. P. Sutton, Phys. Rev. B 57, 1505 (1998).
  26. J. Rodriguez-Carvajal, Physica B 192, 55 (1993).
  27. K. Momma and F. Izumi, J. Appl. Cryst. 44, 1272 (2011).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).