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Charge disproportionation and site-selective local magnetic moments in the post-perovskite-type Fe_(2)O_(3) under ultra-high pressures

引用

npj Computational Materials 2019年第1期5卷 345-351页

作者： Ivan Leonov gregory kh.rozenberg Igor A.Abrikosov M.N.Miheev Institute of Metal Physics Russian Academy of Sciences620137 YekaterinburgRussia Materials Modeling and Development Laboratory National University of Science and Technology‘MISIS’119049 MoscowRussia School of Physics and Astronomy Tel Aviv University69978 Tel AvivIsrael Department of Physics Chemistry and Biology(IFM)Linköping UniversitySE-58183 LinköpingSweden

The archetypal 3d Mott insulator hematite,Fe_(2)O_(3),is one of the basic oxide components playing an important role in mineralogy of Earth’s lower *** high pressure-temperature behavior,such as the electronic properties,equation of state,and phase stability is of fundamental importance for understanding the properties and evolution of the Earth’s ***,we study the electronic structure,magnetic state,and lattice stability of Fe_(2)O_(3)at ultra-high pressures using the density functional plus dynamical mean-field theory(DFT+DMFT)*** the vicinity of a Mott transition,Fe_(2)O_(3) is found to exhibit a series of complex electronic,magnetic,and structural *** particular,it makes a phase transition to a metal with a post-perovskite crystal structure and site-selective local moments upon compression above 75 *** show that the site-selective phase transition is accompanied by a charge disproportionation of Fe ions,with Fe^(3±δ)and δ~0.05–0.09,implying a complex interplay between electronic correlations and the *** results suggest that site-selective local moments in Fe_(2)O_(3) persist up to ultra-high pressures of~200–250 GPa,i.e.,sufficiently above the core-mantle *** latter can have important consequences for understanding of the velocity and density anomalies in the Earth’s lower mantle.

关键词： magnetic local high

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