JETP Letters: issues online

Кристаллическая структура и магнитные свойства тетраборатов Fe₄BO₇ и Mn₄BO₇ были изучены в рамках приближения DFT-GGA. Соединения из семейства тетраборатов могут существовать в различных структурных модификациях. Были рассмотрены три из них, а именно: Pbca (тип α-ZnB₄O₇), Cmcm (тип β-ZnB₄O₇) и P6₅22 (тип γ-NiB₄O₇). Возможные магнитные упорядочения в данных структурных типах впервые описаны в рамках теоретико-группового анализа. Последующие DFT расчеты позволили впервые описать магнитную структуру Fe₄BO₇ и Mn₄BO₇ в трех структурных типах. При сравнении полной энергии соединений тетраборатов в трех структурных типах без учета спиновой поляризации установлено, что α-ZnB₄O₇ и γ-NiB₄O₇ структуры обладают наименьшей энергией в Mn₄BO₇ и Fe₄BO₇ соответственно. Показано, что учет магнитной структуры приводит к тому, что α-ZnB₄O₇ становится наиболее выгодным структурным типом для обоих исследуемых соединений. Исследовано поведение энтальпии под давлением и показано, что при давлении структурный тип β-ZnB₄O₇ является наиболее энергетически выгодным.