搜索

您的关键词

Nature 旗下的综合性科学期刊“Scientific Reports”发表了tyc8722太阳集团城的一项科研成果“Pressure-induced structural and spin transitions of Fe3S4”

日期:2017-04-28

近日,Nature 旗下的综合性科学期刊“Scientific Reports”发表了tyc8722太阳集团城的一项科研成果“Pressure-induced structural and spin transitions of Fe3S4”,文章第一作者是本院在读研究生黄圣轩同学,参加此项研究的还有博士生康端、牛菁菁以及巫翔研究员和秦善教授。

该项研究采用第一性原理理论计算方法研究高压下Fe3S4的结构及性质。研究发现,在3.4 GPa,Fe3S4由反尖晶石结构转变为Cr3S4型结构(CS),导致9.7%的体积坍塌,并伴随Fe3+配位数的增加。电子态密度和电荷密度计算表明该结构相变也导致了Fe3S4由半金属性转变为金属性以及Fe的重排。在8.5 GPa和17 GPa,Fe2+和Fe3+分别发生了高自旋(HS)到低自旋(LS)转变,并没有发现中间自旋态(IS)。此外,该计算也得到了Fe3S4在高压下不同物相的状态方程。

众所周知,尖晶石结构(SP)化合物(MgAl2O4、FeCr2O4、Fe3O4…)在地球内部广泛存在,其在地球内部的结构变化及理化性质影响着地球深部的物理、化学及动力学过程。然而,高压下尖晶石化合物的结构及性质还存在诸多争论,尤其是高压下含铁尖晶石中铁的变化更是扑朔迷离。因此,该项研究不仅深入探讨了高压下Fe3S4的结构变化及其磁学、电学、弹性性质,也为了解地球深部的物质组成和性质提供了重要的依据。

该项研究成果于4月12日在线发表,文章链接:https://www.nature.com/articles/srep46334。

图1不同Fe3S4相的相对焓关系、晶胞体积、净磁矩、亚晶格铁磁矩随压力的关系图

上一篇:邬伦教授入选“2017中国大数据创新百人榜单”

下一篇:《Science Advances》报道我院许成研究员与张立飞教授和费英伟教授合作发现来自地球深部380公里以下的含超硅石榴石榴辉岩