CrO$_{2}$ 中压力诱导的声子软化及其结构与磁相变

为了研究二氧化铬 (CrO$_{2}$) 的压力诱导结构相变，计算了声子色散和总能带结构随压力的变化。在 P$\approx$ 10 GPa 时，证实了第一次结构相变，从金红石型基态四方 CrO$_{2}$ (t-CrO$_{2}$) 转变为 CaCl$_{2}$ 型正交 CrO$_{2}$ (o-CrO$_{2}$)。发现半金属特性在 o-CrO$_{2}$ 中得以保持。证明了导致该结构相变的拉曼活性 B$_{1g}$ 声子模式的软化。发现第二次结构相变发生在 P$\geq$ 61.1 GPa 时，从铁磁 (FM) o-CrO$_{2}$ 转变为 MoO$_{2}$ 型非磁性 (NM) 单斜 CrO$_{2}$ (m-CrO$_{2}$)，这与 {\bf q} = R(1/2,0,1/2) 处的软化模式有关。新确定了第三次结构相变发生在 P= 88.8 GPa 时，从 m-CrO$_{2}$ 转变为 CaF$_{2}$ 型立方 CrO$_{2}$，后者是一种 FM 绝缘体。