理论与实验的碰撞：Fe1-xNixB合金结构与磁性的量子临界行为解析

这篇研究通过多学科交叉方法（PXRD/PDF/EDXS表征结合DFT计算）揭示了Fe1-xNixB固溶体的结构-磁性关联：在x=0.6-0.7区间发现β-FeB型结构向顺磁态转变，理论预测x=0.64处存在铁磁量子临界点（QCP），实验证实Fe原子存在低/高自旋态共存现象，为 itinerant magnetism（巡游磁性）和量子相变（QPT）研究提供了新范式。

　　

Highlight

当理论与实验相遇：我们通过协同研究揭示了Fe_1-xNi_xB合金中令人着迷的量子现象。粉末X射线衍射(PXRD)和X射线对分布函数(PDF)分析显示，当镍含量x升至0.6-0.7时，这种固溶体仍保持β-FeB结构，但晶胞体积会像被施了魔法般收缩。更神奇的是，磁性测量捕捉到x=0.7附近铁磁性(FM)到顺磁性(PM)的华丽转身——就像磁性世界的冰与火之歌。

量子临界舞台

在x=0.5的合金中，虽然居里温度(T_C)高达225K，但每个原子不到0.3μ_B的磁矩却暴露了巡游磁性的本质。理论计算上演了戏剧性转折：有序排列的FeNiB₂偏爱反铁磁(AFM)状态，而混乱的固溶体却执着于铁磁性。最精彩的是，计算预测在x=0.5附近，铁原子会同时扮演"低调"的低自旋和"张扬"的高自旋两种角色——这个预言被57Fe穆斯堡尔谱(M?ssbauer spectroscopy)完美证实，就像给原子装上了双面人格探测器。

磁性的微观马赛克

当x=0.3-0.5时，穆斯堡尔谱捕捉到两个磁性迥异的铁位点，这可能是磁性纳米团簇在搞鬼。这些微观马赛克般的磁结构，正在量子临界点(x≈0.64)附近跳着迷人的临界行为之舞。这项工作不仅解开了3d金属硼化物中结构-磁性的纠缠之谜，更为量子临界行为研究搭建了全新的舞台。

Conclusion

通过理论计算与实验的探戈舞步，我们绘制出Fe_1-xNi_xB合金的磁性地图：从β-FeB结构的顽强坚守，到镍掺杂引发的晶格收缩；从铁磁性的逐渐瓦解，到量子临界点的惊鸿一瞥。特别当x=0.5时，铁原子的"人格分裂"(低/高自旋共存)和巡游磁性的暴露，为理解量子相变提供了教科书级的案例。这项研究不仅照亮了3d金属硼化物的磁性迷宫，更在量子材料探索路上树起了新路标。