Material:

Fe4Si3

ID:

MMD-729

Explore database:

Compounds with the same formula: Fe4Si3 (1 entry found)
Compounds with the same elements: Fe-Si (47 entries found)
Navigation:
Space group | Lattice parameters | Thermodynamic properties | Phase diagram | Magnetic properties | Atomic positions and site-specific magnetic data | Pair-wise magnetic data | Methods | References

Space group:

Crystal system

tetragonal

Space group number

139

Hermann-Mauguin

I4/mmm

Hall

-I 4 2

Point group

4/mmm

Structure data:

Normalized formula

Fe4Si3

The number of formula units per unit cell

2

The total number of atoms per unit cell

14

The number of inequivalent sites per unit cell

4

Structure search

AGA search

Lattice parameters:

a (Å)

2.7486

b (Å)

2.7486

c (Å)

19.6578

α (deg.)

90.000

β (deg.)

90.000

γ (deg.)

90.000

Volume (Å3)

148.509

Density (g/cm3)

6.880

Crystal structure visualization:

Thermodynamic properties:

DFT calculations (details)

Formation energy (vs. elemental phases)

-392.2 meV/atom

Formation energy above hull

64.3 meV/atom

Phase diagram:

Phase diagram

Related structures:

Compounds with the same formula: Fe4Si3

1 entry found

Compounds with the same elements: Fe-Si

47 entries found

Magnetic properties:

DFT calculations (details)

Magnetic ordering

Ferromagnetic

Total magnetic moment

5.07 μB/cell

Averaged magnetic moment

0.36 μB/atom

Magnetic polarization, Js = μ0Ms

0.40 T (= 318.3 emu/cm3)
LMTO-GF calculations (details)

Curie temperature, TC

DFT calculations (details)

Magnetic anisotropy constant, Ka-c

0.90 MJ/m3 (= 0.84 meV/cell)

Magnetic easy axis

c

Magnetic hardness parameter, κ

2.69

Atomic positions (fractional coordinates) and site-specific magnetic data:

index species w x y z m (μB) Esoc100 (meV) Esoc001 (meV)
1 Fe 4e 0.000000 0.000000 0.210180 1.38 . .
2 Fe 4e 0.000000 0.000000 0.789820 1.38 . .
3 Fe 4e 0.500000 0.500000 0.710180 1.38 . .
4 Fe 4e 0.500000 0.500000 0.289820 1.38 . .
5 Fe 4e 0.000000 0.000000 0.930300 -0.03 . .
6 Fe 4e 0.000000 0.000000 0.069700 -0.03 . .
7 Fe 4e 0.500000 0.500000 0.430300 -0.03 . .
8 Fe 4e 0.500000 0.500000 0.569700 -0.03 . .
9 Si 4e 0.000000 0.000000 0.358260 -0.03 . .
10 Si 4e 0.000000 0.000000 0.641740 -0.03 . .
11 Si 4e 0.500000 0.500000 0.858260 -0.03 . .
12 Si 4e 0.500000 0.500000 0.141740 -0.03 . .
13 Si 2b 0.000000 0.000000 0.500000 0.00 . .
14 Si 2b 0.500000 0.500000 0.000000 0.00 . .
w: site multiplicity (the number of equivalent positions) and Wyckoff letter (a label for site symmetry)
m: local magnetic moment
Esoc100 (001): Spin-orbit coupling energy for the magnetization oriented along the crystallographic a (c) axis
(Individual Esoc values are temporarily not available while we perform maintenance.)
Terms and conditions

Site-resolved magnetic moments:

Local magnetic moments

Pair-wise magnetic data:

site i site j distance (Å) Jij (meV)
1 Fe 4e 2 Fe 4e 8.26 .
1 Fe 4e 3 Fe 4e 10.02 .
1 Fe 4e 4 Fe 4e 2.50 .
1 Fe 4e 5 Fe 4e 5.50 .
1 Fe 4e 6 Fe 4e 2.76 .
1 Fe 4e 7 Fe 4e 4.74 .
1 Fe 4e 8 Fe 4e 7.33 .
1 Fe 4e 9 Si 4e 2.91 .
1 Fe 4e 10 Si 4e 8.48 .
1 Fe 4e 11 Si 4e 7.19 .
1 Fe 4e 12 Si 4e 2.36 .
1 Fe 4e 13 Si 2b 5.70 .
1 Fe 4e 14 Si 2b 4.57 .
2 Fe 4e 3 Fe 4e 2.50 .
2 Fe 4e 4 Fe 4e 10.02 .
2 Fe 4e 5 Fe 4e 2.76 .
2 Fe 4e 6 Fe 4e 5.50 .
2 Fe 4e 7 Fe 4e 7.33 .
2 Fe 4e 8 Fe 4e 4.74 .
2 Fe 4e 9 Si 4e 8.48 .
2 Fe 4e 10 Si 4e 2.91 .
2 Fe 4e 11 Si 4e 2.36 .
2 Fe 4e 12 Si 4e 7.19 .
2 Fe 4e 13 Si 2b 5.70 .
2 Fe 4e 14 Si 2b 4.57 .
3 Fe 4e 4 Fe 4e 8.26 .
3 Fe 4e 5 Fe 4e 4.74 .
3 Fe 4e 6 Fe 4e 7.33 .
3 Fe 4e 7 Fe 4e 5.50 .
3 Fe 4e 8 Fe 4e 2.76 .
3 Fe 4e 9 Si 4e 7.19 .
3 Fe 4e 10 Si 4e 2.36 .
3 Fe 4e 11 Si 4e 2.91 .
3 Fe 4e 12 Si 4e 8.48 .
3 Fe 4e 13 Si 2b 4.57 .
3 Fe 4e 14 Si 2b 5.70 .
4 Fe 4e 5 Fe 4e 7.33 .
4 Fe 4e 6 Fe 4e 4.74 .
4 Fe 4e 7 Fe 4e 2.76 .
4 Fe 4e 8 Fe 4e 5.50 .
4 Fe 4e 9 Si 4e 2.36 .
4 Fe 4e 10 Si 4e 7.19 .
4 Fe 4e 11 Si 4e 8.48 .
4 Fe 4e 12 Si 4e 2.91 .
4 Fe 4e 13 Si 2b 4.57 .
4 Fe 4e 14 Si 2b 5.70 .
5 Fe 4e 6 Fe 4e 2.74 .
5 Fe 4e 7 Fe 4e 10.02 .
5 Fe 4e 8 Fe 4e 7.35 .
5 Fe 4e 9 Si 4e 8.41 .
5 Fe 4e 10 Si 4e 5.67 .
5 Fe 4e 11 Si 4e 2.40 .
5 Fe 4e 12 Si 4e 4.59 .
5 Fe 4e 13 Si 2b 8.46 .
5 Fe 4e 14 Si 2b 2.38 .
6 Fe 4e 7 Fe 4e 7.35 .
6 Fe 4e 8 Fe 4e 10.02 .
6 Fe 4e 9 Si 4e 5.67 .
6 Fe 4e 10 Si 4e 8.41 .
6 Fe 4e 11 Si 4e 4.59 .
6 Fe 4e 12 Si 4e 2.40 .
6 Fe 4e 13 Si 2b 8.46 .
6 Fe 4e 14 Si 2b 2.38 .
7 Fe 4e 8 Fe 4e 2.74 .
7 Fe 4e 9 Si 4e 2.40 .
7 Fe 4e 10 Si 4e 4.59 .
7 Fe 4e 11 Si 4e 8.41 .
7 Fe 4e 12 Si 4e 5.67 .
7 Fe 4e 13 Si 2b 2.38 .
7 Fe 4e 14 Si 2b 8.46 .
8 Fe 4e 9 Si 4e 4.59 .
8 Fe 4e 10 Si 4e 2.40 .
8 Fe 4e 11 Si 4e 5.67 .
8 Fe 4e 12 Si 4e 8.41 .
8 Fe 4e 13 Si 2b 2.38 .
8 Fe 4e 14 Si 2b 8.46 .
9 Si 4e 10 Si 4e 5.57 .
9 Si 4e 11 Si 4e 10.02 .
9 Si 4e 12 Si 4e 4.68 .
9 Si 4e 13 Si 2b 2.79 .
9 Si 4e 14 Si 2b 7.31 .
10 Si 4e 11 Si 4e 4.68 .
10 Si 4e 12 Si 4e 10.02 .
10 Si 4e 13 Si 2b 2.79 .
10 Si 4e 14 Si 2b 7.31 .
11 Si 4e 12 Si 4e 5.57 .
11 Si 4e 13 Si 2b 7.31 .
11 Si 4e 14 Si 2b 2.79 .
12 Si 4e 13 Si 2b 7.31 .
12 Si 4e 14 Si 2b 2.79 .
13 Si 2b 14 Si 2b 10.02 .
Jij: magnetic exchange parameter between site i and j (Individual Jij values are temporarily not available while we perform maintenance.)
Export data (under construction)
  • csv
  • json
  • yaml
Terms and conditions

Pair-resolved magnetic exchange parameters:


Diagram is not available for this entry.

Individual exchange parameters:


Diagram is not available for this entry.

Methods:

DFT calculations

  • exchange-correlation energy functional: GGA-PBE
  • pseudopotential type: PAW
  • cutoff energy: 65.0 Ry
  • k-point grid: (kx, ky, kz) = (22, 22, 4) for magnetic anisotropy calculations
  • package: QE (v6.3)

LMTO-GF calculations

  • k-point grid: (kx, ky, kz) =
  • energy mesh: 41 points on an elliptical contour
  • package: Questaal (v7)

References:

References

J. App. Phys. 124, 073901 (2018). DOI: 10.1063/1.5036992
You can download and use the data of this database for your scientific work, provided that you express proper acknowledgements: