黄铁矿矿物 MnS2 中巨大的压力诱导体积坍缩
强关联电子
2014-12-24 v2
摘要
压力下的剧烈体积坍缩是地球化学的基础，并对氢存储和高温超导等多样化领域日益重要。在过渡金属材料中，坍缩通常由所谓的自旋态跃迁驱动，即单离子晶体场与磁矩大小之间的相互作用。在此，我们展示了经典的 S=5/2 矿物黄铁矿（Hauerite）经历了一种由概念上不同的磁机制驱动的前所未有的 22% 坍缩。利用同步辐射 X 射线衍射，我们表明冷压缩诱导了无序中间体的形成。然而，使用演化算法，我们预测了一种具有共边链的新结构。通过原位激光加热证实这是热力学基态。我们表明，在新相中磁性全局缺失，因为低自旋量子 S=1/2 磁矩被二聚化所猝灭。我们的结果展示了金属 - 金属键的出现如何稳定地球矿物中的巨大自旋 - 晶格耦合。
引用
@article{arxiv.1305.7119,
title = {Giant pressure-induced volume collapse in the pyrite mineral MnS2},
author = {Simon A. J. Kimber and Ashkan Salamat and Shaun R. Evans and Harald O. Jeschke and Kaliappan Muthukumar and Milan Tomic and Francesc Salvat-Pujol and Roser Valenti and Maria V. Kaisheva and Ivo Zizak and Tapan Chatterji},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.7119},
year = {2014}
}
备注
Published version, minor changes