【摘要】 同步光源穆斯堡尔谱学是研究铁的电子结构和化学状态的理想工具，它可以用来探测相变。

自从对二元氮化物的开创性研究以来，这个化学领域已经发展成为丰富多样的子类。氮化铁族是研究得比较深入的族之一。

 

几个不同的阶段是已知的，其范围从最富铁的相，例如α′′-Fe16N2或α′Fe8N通过γ′Fe4N，ϵ-Fe3N-x和ζ-Fe2N到γ′′′-FeN，这代表了迄今为止最富氮的阶段。

 

然而，在2011年，氮的存在更丰富的FeN2被预言了。氮化铁被用作钢基材料的涂层，结合了硬化和防腐蚀。

 

最近的研究表明，氮化铁可以用作生产碳氢化合物的催化剂并且作为癌细胞的潜在治疗方法。

 

此外，氮化铁与地球科学相关，因为它们可能是地核的重要组成部分。

 

由于铁和氮在较高压力下的相互作用很少引起人们的注意，所以在性质和相关系方面还有许多问题有待研究。

 

同步光源穆斯堡尔谱学是研究铁的电子结构和化学状态的理想工具，它可以用来探测相变。

 

结合激光加热金刚石压砧和同步加速器穆斯堡尔源光谱研究了铁和氮化铁的高温高压化学反应。

 

在10至45 GPa的压力下，显著的磁超精细分裂表明在1300 K退火后形成了化合物。

 

随后的原位X射线衍射揭示了具有NiAs型晶体结构的FeN的新变体，这也通过第一性原理总能量和化学键合研究得到了合理化。

 

在低于10 GPa的压力下加热到1300 K的样品形成成分接近ζ-Fe的ϵ-Fe3N1.4。

 

在高于10 GPa的压力下，退火后观察到新的相，这给出了适度的磁超精细分裂。磁分裂基本上保持高达45 GPa，这表明磁有序性相当强[1]。

 

[1] W. P. Clark, S. Steinberg, R. Dronskowski, C. McCammon, I. Kupenko, M. Bykov, L. Dubrovinsky, L. G. Akselrud, U. Schwarz, R. Niewa, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 7302.

 

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