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Finemet合金析出相-Fe(Si)结构与磁性的第一性原理计算

胡玉平 平凯斌 闫志杰 杨雯 宫长伟

Finemet合金析出相-Fe(Si)结构与磁性的第一性原理计算

胡玉平, 平凯斌, 闫志杰, 杨雯, 宫长伟
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  • 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究Finemet合金中析出相-Fe(Si)的晶体结构与磁性,探讨影响立方结构-Fe(Si)相磁性能的各个因素. 从电子自旋角度出发,分别计算分析了不同比例的Si置换-Fe超晶格中不同位置的Fe原子后-Fe(Si)体系的磁性能. 计算结果表明,自旋态密度是影响磁性能的关键因素. 发现Si置换-Fe超晶格顶角处Fe原子得到的体系比取代体心位置Fe原子的体系磁性要好. 由此可以得出结论,在一定的含量范围内,随着Si含量的增加,Si出现在-Fe超晶格中顶角位置的概率增大,-Fe(Si)相的软磁性能提高,与实验结果相符. 本文的研究工作有助于理解Finemet合金的磁性机理.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 50804032)、山西省自然科学基金(批准号: 2008011046)、山西省科技攻关计划(批准号: 20080321036)和太原市大学生创新创业基金资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-11-08
  • 修回日期:  2010-12-29
  • 刊出日期:  2011-05-05

Finemet合金析出相-Fe(Si)结构与磁性的第一性原理计算

  • 1. 太原科技大学材料科学与工程学院,太原 030024
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 50804032)、山西省自然科学基金(批准号: 2008011046)、山西省科技攻关计划(批准号: 20080321036)和太原市大学生创新创业基金资助的课题.

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究Finemet合金中析出相-Fe(Si)的晶体结构与磁性,探讨影响立方结构-Fe(Si)相磁性能的各个因素. 从电子自旋角度出发,分别计算分析了不同比例的Si置换-Fe超晶格中不同位置的Fe原子后-Fe(Si)体系的磁性能. 计算结果表明,自旋态密度是影响磁性能的关键因素. 发现Si置换-Fe超晶格顶角处Fe原子得到的体系比取代体心位置Fe原子的体系磁性要好. 由此可以得出结论,在一定的含量范围内,随着Si含量的增加,Si出现在-Fe超晶格中顶角位置的概率增大,-Fe(Si)相的软磁性能提高,与实验结果相符. 本文的研究工作有助于理解Finemet合金的磁性机理.

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