DFT prediction of metallic conductivity and experimental investigation of air-induced degradation effects in quasi-one-dimensional antiferromagnet RbFeSe$_2$

В работе представлены результаты комплексного изучения квазиодномерного антиферромагнетика RbFeSe$_2$ на основе предсказаний в рамках теории функционала плотности (DFT) и экспериментальных данных. Проведенные не спин-поляризованные ab initio расчеты предсказывают наличие металлической проводимости выше температуры Неля ${T_N = 248}$ K и провала в электронной плотности состояний на уровне Ферми. В противоположность этому, методом четырехконтактного измерения электропроводности установлено изолирующее поведение образца в исследуемом температурном интервале от $4$ до $300$ K. Анализ рентгеновской дифракции после измерений выявил существенную деградацию свойств образца после воздействия воздуха ($7$–$9$ мин): доля селена снизилась более чем на $20\%$ относительно стехиометрии с образованием элементарного селена (пространственная группа $P3_221$). Обнаруженное несоответствие между теорией и экспериментом объясняется быстрой окислительной деградацией на воздухе, приводящей к структурным дефектам и локализации электронов. Полученные результаты подчеркивают особую важность строгого контроля газовой среды при изучении железосодержащих халькогенидов. Даны количественные оценки механизмов деградации, влияющих на их электронные свойства. Показано, что использование стандартных DFT-подходов может привести к переоценке металлических свойств квазиодномерных систем, особенно при наличии структурных дефектов.