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菱铁矿FeCO3高压相变与性质的第一性原理研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O571.21[理学—粒子物理与原子核物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]黄冈师范学院物理与电子信息学院,黄冈438000, [2]吉林大学物理学院/超硬材料国家重点实验室,长春130012
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:11104101,11004073),湖北省教育厅优秀中青年人才项目(批准号:Q20102901),吉林大学超硬材料国家重点实验室开放课题(批准号:201102)和黄冈师范学院博士科研启动基金资助的课题.
中文摘要:

采用平面波赝势方法对菱铁矿FeCO3高压下的晶体结构,电子构型和电子结构进行了第一性原理计算研究.研究过程中考虑了菱铁矿FeCO3真实的反铁磁(AFM)自旋有序态,模拟静水压环境,从零压逐步加压到500 GPa.在40—50GPa压力范围内,FeCO3发生了从高自旋(HS)AFM态到低自旋(LS)非磁性(NM)态的磁性相变,伴随着晶胞体积坍塌10.5%.FeCO3在相变前后均是绝缘体,但是相变后的LS-NM态的Fe~(2+)离子的3d电子局域化程度更强,能隙随着压力的进一步增大而逐步增大,离化程度更高,直到500 GPa没有发生金属绝缘体相变.

英文摘要:

The crystal structure, electronic configuration and electronic structure of siderite FeCO3 are studied by first-principles calculations through the plane wave pseudo-potential method. The real antiferromagnetic (AFM) spin ordering state is considered. The pressure increases up to 500 GPa under hydrostatic pressure condition. FeCO3 transforms from high spin (HS) AFM state to low spin (LS) nonmagnetic (NM) state in a pressure range between 40 and 50 GPa, accompaned with a volume collapse of 10.5%. Siderite FeCO3 is insulating before and after the phase transition, but the 3d electrons of Fe^2+ ions for the LS-NM state are more localized, The band gap increases with pressure increasing, and the LS-NM state moves into a more strong ionic state and no metal-insulator transition (MIT) occurs.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876