搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

MnPd合金相变, 弹性和热力学性质的第一性原理研究

张炜 陈文周 王俊斐 张小东 姜振益

MnPd合金相变, 弹性和热力学性质的第一性原理研究

张炜, 陈文周, 王俊斐, 张小东, 姜振益
PDF
导出引用
导出核心图
  • 运用基于密度泛函理论第一性原理方法研究了MnPd从立方顺磁到四方反铁磁的相变以及其弹性性质和热力学性质等. 结果表明: MnPd合金顺磁立方B2结构在施加了四方应变后, 结构不稳定, 会发生结构相变形成四方顺磁结构. 四方顺磁相弹性稳定, 然而在考虑了磁性后, 反铁磁四方相比四方顺磁相能量更低, 而且弹性和动力学都稳定, 说明反铁磁四方相是MnPd的低温结构. 从而得出MnPd合金的相变路径为两步: 先发生结构相变从顺磁B2立方结构转变为顺磁四方相, 再由磁性诱发相变形成反铁磁四方结构. 通过准谐近似得到了摩尔比热容, 徳拜温度等热力学性质.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10647008, 50971099)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20096101110017)和陕西省自然科学基础研究计划重点项目(批准号: 2010JZ002)资助的课题.
    [1]

    Luo L J, Zhong C G, Jiang X F, Fang J H, Jiang Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 0521 (in Chinese) [罗礼进, 仲崇贵, 江学范, 方靖淮, 蒋青 2010 物理学报 59 0521]

    [2]

    Zhao J J, Shu D, Qi X, Liu E K, Zhu Wei, Feng L, Wang W H, Wu G H 2011 Acta Phys. Sin. 60 107103 (in Chinese) [赵晶晶, 舒迪, 祁欣, 刘恩克, 朱伟, 冯琳, 王文洪, 吴光恒 2011 物理学报 60 107103]

    [3]

    Zhao K, Zhang K, Wang J J, Yu J, Wu S X 2011 Acta Phys. Sin. 60 127101 (in Chinese) [赵昆, 张坤, 王家佳, 于金, 吴三械 2011 物理学报 60 127101]

    [4]

    Luo L J, Zhong C G, Fang J H, Zhao Y L, Zhou P X, Jiang X F 2011 Acta Phys. Sin. 60 127502 (in Chinese) [罗礼进, 仲崇贵, 方靖淮, 赵永林, 周朋霞, 江学范 2011 物理学报 60 127502]

    [5]

    Zhu W, Liu E K, Zhang C Z, Qin Y B, Luo H Z, Wang W H, Du Z W, Li J Q, Wu G H 2012 Acta Phys. Sin. 61 027502 (in Chinese) [朱伟, 刘恩克, 张常在, 秦元斌, 罗鸿志, 王文洪, 杜志伟, 李建奇, 吴光恒 2012 物理学报 61 027502]

    [6]

    Kren E, Solyom J 1966 Phys. Lett. 22 273

    [7]

    Umetsu R Y, Fukamichi K, Sakuma A 2002 J. Magn. Magn. Mater. 239 530

    [8]

    Kubota M, Ono K, Umetsu R Y, Akinaga H, Sakuma A, Fukamichi K 2007 Appl. Phys. Lett. 90 091911

    [9]

    Umetsu R Y, Mitsumata C, Sakuma A, Fukamichi K 2003 J. Magn. Soc. Jpn. 3 59

    [10]

    Yamada H, Shimizu H, Yamamoto K, Uebayashi K 2006 J. Alloys Compd. 415 31

    [11]

    Chen W Z, Li Q, Jiang Z Y, Zhang X D, Si L, Li L S, Wu R 2012 Physica B 407 2748

    [12]

    Kresse G, Hafner J 1993 Phys. Rev. B 47 558

    [13]

    Kresse G, Furthmuller J 1996 Phys. Rev. B 54 11169

    [14]

    Perdew J P, Burke K, Ernzerhof M 1996 Phys. Rev. Lett. 77 3865

    [15]

    Kresse G, Joubert D 1990 Phys. Rev. B 59 1758

    [16]

    Monkhorst H J, Pack J D 1976 Phys. Rev. B 13 5188

    [17]

    Chen W Z, Jiang Z Y, Si L, Li L S, Zhou B 2011 Solid State Commun. 151 1433

    [18]

    Li X F, Peng W M, Shen X M, Ji G F, Zhao F 2009 Acta Phys. Sin. 58 2660 (in Chinese) [李晓凤, 彭卫民, 申筱, 姬广富, 赵峰 2009 物理学报 58 2660]

    [19]

    Li X F, Liu Z L, Peng W M, Zhao A K 2011 Acta Phys. Sin. 60 076501 (in Chinese) [ 李晓凤, 刘中利, 彭卫民, 赵阿可 2011 物理学报 60 076501]

    [20]

    Hill R 1952 Proc. Phys. Soc. Lond. 65 347

    [21]

    Zhang Y, Ke X Z, Chen C F, Yang J, Kent P R C 2009 Phys. Rev. B 80 024304

  • [1]

    Luo L J, Zhong C G, Jiang X F, Fang J H, Jiang Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 0521 (in Chinese) [罗礼进, 仲崇贵, 江学范, 方靖淮, 蒋青 2010 物理学报 59 0521]

    [2]

    Zhao J J, Shu D, Qi X, Liu E K, Zhu Wei, Feng L, Wang W H, Wu G H 2011 Acta Phys. Sin. 60 107103 (in Chinese) [赵晶晶, 舒迪, 祁欣, 刘恩克, 朱伟, 冯琳, 王文洪, 吴光恒 2011 物理学报 60 107103]

    [3]

    Zhao K, Zhang K, Wang J J, Yu J, Wu S X 2011 Acta Phys. Sin. 60 127101 (in Chinese) [赵昆, 张坤, 王家佳, 于金, 吴三械 2011 物理学报 60 127101]

    [4]

    Luo L J, Zhong C G, Fang J H, Zhao Y L, Zhou P X, Jiang X F 2011 Acta Phys. Sin. 60 127502 (in Chinese) [罗礼进, 仲崇贵, 方靖淮, 赵永林, 周朋霞, 江学范 2011 物理学报 60 127502]

    [5]

    Zhu W, Liu E K, Zhang C Z, Qin Y B, Luo H Z, Wang W H, Du Z W, Li J Q, Wu G H 2012 Acta Phys. Sin. 61 027502 (in Chinese) [朱伟, 刘恩克, 张常在, 秦元斌, 罗鸿志, 王文洪, 杜志伟, 李建奇, 吴光恒 2012 物理学报 61 027502]

    [6]

    Kren E, Solyom J 1966 Phys. Lett. 22 273

    [7]

    Umetsu R Y, Fukamichi K, Sakuma A 2002 J. Magn. Magn. Mater. 239 530

    [8]

    Kubota M, Ono K, Umetsu R Y, Akinaga H, Sakuma A, Fukamichi K 2007 Appl. Phys. Lett. 90 091911

    [9]

    Umetsu R Y, Mitsumata C, Sakuma A, Fukamichi K 2003 J. Magn. Soc. Jpn. 3 59

    [10]

    Yamada H, Shimizu H, Yamamoto K, Uebayashi K 2006 J. Alloys Compd. 415 31

    [11]

    Chen W Z, Li Q, Jiang Z Y, Zhang X D, Si L, Li L S, Wu R 2012 Physica B 407 2748

    [12]

    Kresse G, Hafner J 1993 Phys. Rev. B 47 558

    [13]

    Kresse G, Furthmuller J 1996 Phys. Rev. B 54 11169

    [14]

    Perdew J P, Burke K, Ernzerhof M 1996 Phys. Rev. Lett. 77 3865

    [15]

    Kresse G, Joubert D 1990 Phys. Rev. B 59 1758

    [16]

    Monkhorst H J, Pack J D 1976 Phys. Rev. B 13 5188

    [17]

    Chen W Z, Jiang Z Y, Si L, Li L S, Zhou B 2011 Solid State Commun. 151 1433

    [18]

    Li X F, Peng W M, Shen X M, Ji G F, Zhao F 2009 Acta Phys. Sin. 58 2660 (in Chinese) [李晓凤, 彭卫民, 申筱, 姬广富, 赵峰 2009 物理学报 58 2660]

    [19]

    Li X F, Liu Z L, Peng W M, Zhao A K 2011 Acta Phys. Sin. 60 076501 (in Chinese) [ 李晓凤, 刘中利, 彭卫民, 赵阿可 2011 物理学报 60 076501]

    [20]

    Hill R 1952 Proc. Phys. Soc. Lond. 65 347

    [21]

    Zhang Y, Ke X Z, Chen C F, Yang J, Kent P R C 2009 Phys. Rev. B 80 024304

  • [1] 杨则金, 令狐荣锋, 程新路, 杨向东. Cr2MC(M=Al, Ga)的电子结构、弹性和热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2012, 61(4): 046301. doi: 10.7498/aps.61.046301
    [2] 徐布一, 陈俊蓉, 蔡静, 李权, 赵可清. 2-(甲苯-4-磺酰胺基)-苯甲酸的结构、光谱与热力学性质的理论研究. 物理学报, 2009, 58(3): 1531-1536. doi: 10.7498/aps.58.1531
    [3] 李雪梅, 韩会磊, 何光普. LiNH2 的晶格动力学、介电性质和热力学性质第一性原理研究. 物理学报, 2011, 60(8): 087104. doi: 10.7498/aps.60.087104
    [4] 李晓凤, 刘中利, 彭卫民, 赵阿可. 高压下CaPo弹性性质和热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2011, 60(7): 076501. doi: 10.7498/aps.60.076501
    [5] 李世娜, 刘永. Cu3N弹性和热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2010, 59(10): 6882-6888. doi: 10.7498/aps.59.6882
    [6] 王娜, 唐壁玉. L12型铝合金的结构、弹性和电子性质的第一性原理研究. 物理学报, 2009, 58(13): 230-S234. doi: 10.7498/aps.58.230
    [7] 蹇君, 雷娇, 樊群超, 范志祥, 马杰, 付佳, 李会东, 徐勇根. NO分子宏观气体热力学性质的理论研究. 物理学报, 2020, 69(5): 053301. doi: 10.7498/aps.69.20191723
    [8] 宋海峰, 刘海风. 金属铍热力学性质的理论研究. 物理学报, 2007, 56(5): 2833-2837. doi: 10.7498/aps.56.2833
    [9] 王斌, 刘颖, 叶金文. 高压下TiC的弹性、电子结构及热力学性质的第一性原理计算. 物理学报, 2012, 61(18): 186501. doi: 10.7498/aps.61.186501
    [10] 颜小珍, 邝小渝, 毛爱杰, 匡芳光, 王振华, 盛晓伟. 高压下ErNi2B2C弹性性质、电子结构和热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2013, 62(10): 107402. doi: 10.7498/aps.62.107402
    [11] 王增梅, 袁多荣, 李正法, 张沛霖, 赵明磊, 王春雷, 钟维烈. La3Ga5SiO14晶体的介电性质、弹性与压电性质. 物理学报, 2003, 52(3): 726-728. doi: 10.7498/aps.52.726
    [12] 金蓉, 谌晓洪. 密度泛函理论对ZrnPd团簇结构和性质的研究. 物理学报, 2010, 59(10): 6955-6962. doi: 10.7498/aps.59.6955
    [13] 罗强, 杨恒, 郭平, 赵建飞. N型甲烷水合物结构和电子性质的密度泛函理论计算. 物理学报, 2019, 68(16): 169101. doi: 10.7498/aps.68.20182230
    [14] 李媛媛, 胡竹斌, 孙海涛, 孙真荣. 胆红素分子激发态性质的密度泛函理论研究. 物理学报, 2020, (): 003100. doi: 10.7498/aps.69.20200518
    [15] 马 军, 陈玉红, 张材荣. MgmBn(m=1,2;n=1—4)团簇结构与性质的密度泛函理论研究. 物理学报, 2006, 55(1): 171-178. doi: 10.7498/aps.55.171
    [16] 王红艳, 李喜波, 罗江山, 吴卫东, 唐永建. 密度泛函理论研究ScnO(n=1—9)团簇的结构、稳定性与电子性质. 物理学报, 2009, 58(9): 6134-6140. doi: 10.7498/aps.58.6134
    [17] 张致龙, 陈玉红, 任宝兴, 张材荣, 杜瑞, 王伟超. (HMgN3)n(n=15)团簇结构与性质的密度泛函理论研究. 物理学报, 2011, 60(12): 123601. doi: 10.7498/aps.60.123601
    [18] 余本海, 陈东. 用密度泛函理论研究氮化硅新相的电子结构、光学性质和相变. 物理学报, 2014, 63(4): 047101. doi: 10.7498/aps.63.047101
    [19] 刘娜娜, 孙建林, 夏垒, 曾颖峰. 缓蚀剂在铜表面吸附行为的研究. 物理学报, 2013, 62(20): 203102. doi: 10.7498/aps.62.203102
    [20] 鲁桃, 王瑾, 付旭, 徐彪, 叶飞宏, 冒进斌, 陆云清, 许吉. 采用密度泛函理论与分子动力学对聚甲基丙烯酸甲酯双折射性的理论计算. 物理学报, 2016, 65(21): 210301. doi: 10.7498/aps.65.210301
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  6672
  • PDF下载量:  1062
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-08
  • 修回日期:  2012-07-06
  • 刊出日期:  2012-12-05

MnPd合金相变, 弹性和热力学性质的第一性原理研究

  • 1. 西安邮电大学理学院, 西安 710121;
  • 2. 西北大学现代物理研究所, 西安 710069
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 10647008, 50971099)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20096101110017)和陕西省自然科学基础研究计划重点项目(批准号: 2010JZ002)资助的课题.

摘要: 运用基于密度泛函理论第一性原理方法研究了MnPd从立方顺磁到四方反铁磁的相变以及其弹性性质和热力学性质等. 结果表明: MnPd合金顺磁立方B2结构在施加了四方应变后, 结构不稳定, 会发生结构相变形成四方顺磁结构. 四方顺磁相弹性稳定, 然而在考虑了磁性后, 反铁磁四方相比四方顺磁相能量更低, 而且弹性和动力学都稳定, 说明反铁磁四方相是MnPd的低温结构. 从而得出MnPd合金的相变路径为两步: 先发生结构相变从顺磁B2立方结构转变为顺磁四方相, 再由磁性诱发相变形成反铁磁四方结构. 通过准谐近似得到了摩尔比热容, 徳拜温度等热力学性质.

English Abstract

参考文献 (21)

目录

    /

    返回文章
    返回