Ni-Mn-Ga-Ti铁磁形状记忆合金的相稳定性和磁性能的第一性原理计算
来源期刊：金属学报2019年第3期
论文作者：白静 石少锋 王锦龙 王帅 赵骧
文章页码：369 - 375
关键词：Ni-Mn-Ga-Ti;第一性原理计算;相稳定性;磁性能;
摘 要：通过第一性原理计算系统地研究了掺杂Ti含量对Ni8Mn4-xGa4Tix（x为单胞中掺杂Ti原子的个数,x=0、0.5、1、1.5和2）铁磁形状记忆合金相稳定性和磁性能的影响。根据能量最低原理,掺杂的Ti组元优先占据Ni2MnGa合金中的Mn阵点。随着Ti含量的增加,顺磁奥氏体与铁磁奥氏体相的总能之差减小,从本质上导致了实验观察到的合金Curie温度（TC）的降低。随着Ti含量的逐渐增加,Fermi面以下自旋向上总电子态密度逐渐降低,而自旋向下的部分几乎不变,导致自旋向上与自旋向下的电子数之差减小,这是Ti含量增加而合金总磁矩降低的本质原因。本工作的计算结果对指导实验中的成分设计和开发新型磁控形状记忆合金具有重要意义。
白静1,2,3,4，石少锋1,2，王锦龙1,2，王帅2，赵骧1
1. 东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室2. 东北大学秦皇岛分校资源与材料学院3. 东北大学秦皇岛分校河北省电介质与电解质功能材料实验室4. 东北大学秦皇岛分校秦皇岛市先进金属材料及成型技术重点实验室
摘 要：通过第一性原理计算系统地研究了掺杂Ti含量对Ni8Mn4-xGa4Tix（x为单胞中掺杂Ti原子的个数,x=0、0.5、1、1.5和2）铁磁形状记忆合金相稳定性和磁性能的影响。根据能量最低原理,掺杂的Ti组元优先占据Ni2MnGa合金中的Mn阵点。随着Ti含量的增加,顺磁奥氏体与铁磁奥氏体相的总能之差减小,从本质上导致了实验观察到的合金Curie温度（TC）的降低。随着Ti含量的逐渐增加,Fermi面以下自旋向上总电子态密度逐渐降低,而自旋向下的部分几乎不变,导致自旋向上与自旋向下的电子数之差减小,这是Ti含量增加而合金总磁矩降低的本质原因。本工作的计算结果对指导实验中的成分设计和开发新型磁控形状记忆合金具有重要意义。
关键词：Ni-Mn-Ga-Ti;第一性原理计算;相稳定性;磁性能;
