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

Cover Page
  • Authors: Zhandun V.S1,2, Kazak N.V1, Vasyukov D.M3,4
  • Affiliations:
    1. Институт физики им. Л.В.Киренского – обособленное подразделение Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”
    2. Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф.Войно-Ясенецкого
    3. Division of Synchrotron Radiation Research, Department of Physics, Lund University
    4. Materials Science and Applied Mathematics, Malmö University
  • Issue: Vol 119, No 3-4 (2024)
  • Pages: 283-288
  • Section: Articles
  • URL: https://vestnik.nvsu.ru/0370-274X/article/view/664163
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567824040062
  • EDN: https://elibrary.ru/szrdgv
  • ID: 664163

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

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.

About the authors

V. S Zhandun

Институт физики им. Л.В.Киренского – обособленное подразделение Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”; Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф.Войно-Ясенецкого

Email: jvc@iph.krasn.ru
Красноярск, Россия; Красноярск, Россия

N. V Kazak

Институт физики им. Л.В.Киренского – обособленное подразделение Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Красноярск, Россия

D. M Vasyukov

Division of Synchrotron Radiation Research, Department of Physics, Lund University; Materials Science and Applied Mathematics, Malmö University

Lund, Sweden; Malmö, Sweden

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