Ru$_3$Sn$_7$ 在压力下的晶体结构演化及其对可能电子变化的影响
材料科学
2025-05-07 v1
摘要
RuSn 是一种具有先进催化性能的金属间化合物，展现出复杂的晶体结构和引人入胜的电子特性，使其成为高压（HP）研究的一个有吸引力的候选材料。我们分别利用同步辐射 X 射线粉末衍射、显微拉曼光谱和密度泛函理论（DFT），在高达约 20 GPa 的高压下研究了该化合物的结构、振动和电子能带结构。尽管在约 8 GPa 时，可压缩性的明显降低以及 Ru 和 Sn 原子对称伸缩振动在压力演化中出现的明显斜率变化暗示了局部结构变化，但立方结构在整个压力范围内被证实是稳定的。作为支持，我们计算的声子色散关系证实了立方相直至最高压力的稳定性。对拉曼光谱的全面分析揭示了早在 3 GPa 时，压力诱导的电子-声子耦合突然增强的特征，这得到了声子和电子态密度（DoS）反弹的支持。电子结构计算表明，在所研究的压力范围内，RuSn 的金属性质得以保持，费米能级（EF）附近的电子态密度仅有微小的重新分布。能带结构计算预测了电子结构中引人入胜的变化，揭示了通过布里渊区高对称点发生的压力诱导的 dp 杂化，这在很大程度上是导致观察到的 RuSn 可压缩性降低和电子-声子耦合增强的原因。
引用
@article{arxiv.2505.03571,
title = {Crystal structural evolution of Ru$_3$Sn$_7$ under pressure and its implication on possible electronic changes},
author = {K. A. Irshad and P. Anees and Hrudananda Jena and Boby Joseph},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.03571},
year = {2025}
}