Fe$\_{x}$O$\_{y}^{+}$ 簇团的几何、电子和磁结构
摘要：固体材料的几何结构、电子结构和磁性之间的相关性既引人入胜又难以捉摸。这在小团簇中尤为明显，因为有大量不寻常的结构出现。在本文中，我们使用密度泛函理论结合遗传搜索算法、GGA+U和混合泛函来确定气相Fe_xO_y^+/0团簇的结构。对于Fe_xO_y^+阳离子团簇，我们还计算了相应的振动光谱并将其与实验进行了比较。我们成功地确定了Fe_3O_4^+、Fe_4O_5^+、Fe_4O_6^+、Fe_5O_7^+的结构，并提出了Fe_6O_8^+的结构。在Fe_3O_4^+的三角形几何结构中，非共线的铁磁和铁磁态的能量相当。由于电离作用，Fe_4O_5^+和Fe_4O_6^+是铁磁的，具有剩余磁矩1muB。由于Fe原子数目为奇数，Fe_5O_7^+是铁磁的。我们将电子结构与磁铁矿进行了比较，并发现Fe_4O_5^+、Fe_4O_6^+、Fe_6O_8^+是混合价团簇。相比之下，在Fe_3O_4^+和Fe_5O_7^+中，所有的Fe都被发现是价态的。
作者：R. Logemann, G.A. de Wijs, M.I. Katsnelson, and A. Kirilyuk
论文ID：1506.02532
分类：Atomic and Molecular Clusters
分类简称：physics.atm-clus
提交时间：2015-11-23