逆无晶体 Co$_2$TiO$_4$ 压力诱导的体积坍塌与金属化
材料科学
2025-07-01 v3
摘要
系统地研究了在高压条件下逆无晶体 (CTO-Sp) 的结构、振动、电子和磁性质。使用 X 射线衍射、拉曼光谱、原位光学显微镜以及第一性原理密度泛函理论(DFT)计算进行系统研究。在室常压下，CTO-Sp 呈现出 空间群的立方相，并在高压下发生两次显著的结构相变。第一次相变发生在约 7.3 GPa，导致 tetragonal 相的形成，单位胞体积几乎不变。第二次相变发生在约 17.3 GPa，出现两个正交相并在此压力以上共存。这种第二次结构相变对应于一次一级相变，单位胞体积约降低 17.5\%。CTO-Sp 及其高压后无晶体相的体积压缩性几乎等于每个相中各多面体的平均压缩性。DFT 计算显示， 正交相中发生高自旋到低自旋转变，伴随局部磁矩的坍塌，导致样品在压力下诱导的金属化。
引用
@article{arxiv.2504.00574,
title = {Pressure-Induced Volume Collapse and Metallization in Inverse Spinel Co$_2$TiO$_4$},
author = {Mrinmay Sahu and Souvick Chakraborty and Bidisha Mukherjee and Bishnupada Ghosh and Asish Kumar Mishra and Satyabrata Raj and Goutam Dev Mukherjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.00574},
year = {2025}
}