Structure-Spin-Transport Anomaly in Quasi-One-Dimensional Ba9Fe3Te15 under High Pressure

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Recently,a series of novel compounds Ba3MX5 (M =Fe,Ti,V;X =Se,Te) with hexagonal crystal structures com posed of quasi-1-dimensional (1D) magnetic chains has been synthesized by our research team using high-pressure and high-temperature methods.The initial hexagonal phases persist to the maximum achievable pressure,while spin configurations and magnetic interactions may change dramatically as a result of considerable reductions in interchain separations upon pressurization.These compounds therefore offer unique possibilities for studying the evolution of intrinsic electronic structures in quasi-1D magnetic systems.Here we present a systematic investigation of Ba9Fe3Te15,in which the interchain separations between trimerized 1D chains (~10.2(A)) can be effectively modulated by external high pressure.The crystal structure especially along the 1D chains exhibits an abnormal expansion at ~5 GPa,which accompanies trimerization entangled anomalous mixed-high-low spin transition.An insulator-metal transition has been observed under high pressure as a result of charge-transfer gap closing.Pressure-induced superconductivity emerges at 26 GPa,where the charge-transfer gap fully closes,3D electronic configuration forms and local spin fully collapses.
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