高压科学技术高级研究中心 亚硫酸氢钠的电子和结构相图
信用:Raimundas Sereika 钙钛矿型氢氧化钠具有复杂但有趣的温度依赖性金属-绝缘体转变
由Drs领导的团队
高压科学与技术高级研究中心的雷蒙达斯·塞里卡和丁洋表明，当麻省理工学院温度从410 K缓慢降低到接近室温并可能转变为极性相时，亚硫酸氢钠中的绝缘基态可以保持至少35 GPa
这项工作已经发表在npj量子材料
在大约410 K的尼尔温度下，氢氧化钠钙钛矿经历金属-绝缘体转变，伴随着反铁磁长程有序的开始，伴随着没有任何晶格畸变的磁性有序
该团队进行了一项实验和计算相结合的研究，以了解外部压力对钙钛矿氢氧化钠的影响
他们发现了在200 K附近的瞬态金属状态下隐藏的滞后电阻特性
还有三个电子字符异常(在1
7, 9
0和25
5 GPa)，并发现了向单一极性相(约18 GPa)的结构转变
就麻省理工学院而言，依赖于压力的电输运测量表明，金属态向较低温度的扩展非常缓慢
TMIT在压力作用下几乎成线性变化
在大约32个绩点，麻省理工学院变得更广泛，但仍然可以被识别
重要的是，在这个压力下，氢氧化钠保持绝缘的接地状态
此外，升温曲线和降温曲线略有偏离，在麻省理工学院以下形成一个狭窄的热滞环
滞后现象在压力下逐渐减弱，但最终在约18 GPa时消失
“观察到的滞后现象提出了一个问题，麻省理工学院是否真的是最初被指定的二阶类型，”塞里卡说
此外，当压力增加时，拉曼结果显示三氧化二氢氧化钠经历结构变化
拉曼光谱特别证明了声子数目的增加和超过18 GPa的声子模的压力诱导分裂
丁解释说:“我们的压力相关拉曼测量支持这样一个事实，即晶体对称性在室温下不会改变到16 GPa，这表明在进一步的压力增加时，结构转变为不同的对称性。”
“在大约26千帕斯卡的气压下，随着气压的增加，观察到强度持续大幅度降低
最后，拉曼模式在35 GPa时几乎消失，这表明样品正在接近金属态，即麻省理工学院，”丁补充说
通过理论模型和实验数据的结合，详细解释了所有观察到的现象
氢氧化钠的丰富的电子和结构相图显示了当施加压力和温度时系统中发生的不同类型的转变:绝缘体到坏金属、坏金属到金属、坏金属区域中的异常金属岛以及微妙的非极性到极性的结构转变
在低温下，系统保持绝缘直到某一临界压力(在密度泛函理论中约为20 GPa)，然后由于间接间隙的闭合而转变成不良金属
在这个压力范围内，价带和导带仍然被一个直接的间隙隔开
这个间隙在非常大的压力下闭合，表明电子性质在压力下的演变与温度诱导的带隙闭合过程有相似之处
丁说:“具有自旋-轨道和自旋-声子相互作用的磁性流动的立夫什茨型机制是这些压力诱导变化的原因。”
“我们的发现为通过使用高压方法在5-D材料中出现新的状态提供了另一个新的平台
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