低于Verwey转变温度的磁铁矿（Fe3O4）结构

磁铁矿Fe 3 O 4上的非弹性中子散射结果显示，声波自旋波分支中出现了大分裂，在q=0,0,1/2和43 meV的布里渊区边界中间产生了7 meV的间隙。分裂发生在Verwey转变温度以下，金属-绝缘体转变与结构转变同时发生，推测是由铁亚晶格上的电荷有序引起的。波矢͑0,0,1/2͒对应于低对称结构中的超晶格峰。磁性超交换对Verwey跃迁下方发生的晶体结构和离子配置变化的依赖性会影响自旋波色散。为了更好地理解观察到的分裂的起源，研究了几个海森堡模型，这些模型旨在再现由小晶体畸变和电荷有序引起的磁性超交换的成对变化。所研究的模型都没有预测到观测到的分裂，其起源可能是电荷密度波的形成或磁弹性耦合。

掺铁钴铁氧体（Co 1-

通过结合电子结构和声子谱的从头算结果和群论，我们确定了Fe3O4中Verwey跃迁的起源。确定了两个具有X3和∆5对称性的一阶参数。它们诱导了从高温立方结构到低温单斜结构的相变。Fe离子上3d电子之间的现场库仑相互作用U在这一转变中起着至关重要的作用——它放大了声子与导电电子的耦合，从而在费米能量上打开了一个缺口。发表于《物理学》。修订稿。97, 156402 (2006). PACS编号：71.30.+h，64.70.Kb，75.50Gg。在T V=122 K时，磁铁矿（Fe 3 O 4）的电导率在Verwey转变（VT）以下出现了两个数量级的显著不连续下降[1]，引发了对其微观起源的深入研究，这一研究已持续了60多年。Verwey建议用金属绝缘体转变来解释这一现象，这是由于Fe3+和Fe2+离子在T V以下的有序化导致电子迁移率降低。然而，尽管进行了大量的实验研究，但在T＜T V时类离子电荷有序的存在仍无法得到证实，磁铁矿中VT的起源仍令人困惑[2]。磁铁矿是一种具有异常高临界温度T c≃860 K的铁磁性尖晶石。因此，它被视为室温自旋电子学应用的理想候选材料。它以逆尖晶石立方结构Fd3m结晶，具有两种类型的Fe位：四面体A位和八面体B位，参见参考文献。还有其他反对VT简单离子机制的论点。首先，氧O 16被O 18同位素取代，使T V增加了几度[9]，表明转变不可能是纯电子的。其次，在T V上方k∆=（0，0，12）处，在Γ点和X点之间k X=（0、0，1），以及倒易晶格的等效点[10]（单位为2πa，其中a是立方晶格常数），观测到的扩散中子散射信号在T V以下变为布拉格峰。基于∆5对称的横声（TA）声子模，成功地计算了临界散射强度。进一步的中子研究发现，在Γ点和X点附近具有较大强度的扩散散射，以及X3对称性的主要成分[11]。拉曼[12]、X射线[13]和核非弹性散射测量[14]的其他观察结果表明，声子在VT中起着重要作用。但声子本身也不能解释跃迁的金属-绝缘体性质。实际上，如果他们单独负责，立方相就会发现声子软模，而目前的从头算并不意味着这种软模行为。本函的目的是解决上述争议，并展示VT的合作场景。继Ihle和Lorenz[15]的开创性工作之后，他们认为弱站点间库伦。。。