金属磁记忆应变诱导磁性变化的原子尺度作用机理
Mechanism of strain-induced magnetic properties changes for metal magnetic memory technology on atomic scale作者机构：西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学机电工程学院西安710055
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2022年第71卷第19期
页 面：299-309页
核心收录：
学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学]
基 金：国家自然科学基金(批准号:11802225) 陕西省自然科学基础研究计划(批准号:2021JQ-494) 中国博士后科学基金(批准号:2019M663935XB)资助的课题。
主 题：金属磁记忆 检测机理 a-Fe掺杂体系 应变作用 磁矩
摘 要：基于力磁耦合效应的磁记忆检测技术,被广泛应用于铁磁性结构件的应力和缺陷检测.已有研究采用第一性原理针对α-Fe体系开展了轴向拉压作用下磁矩变化计算,初步讨论了原子层面的磁检测技术力磁耦合机理.本文以Fe-C和Fe-Mn掺杂体系为例,在更为复杂的拉伸、压缩和剪切加载情形下,深入讨论了α-Fe材料不同类型原子掺杂体系中磁矩变化等力磁耦合规律机理.结果表明,α-Fe和掺杂体系在不同类型应变作用下磁矩和能量的变化规律存在不同.结合态密度、能带结构和原子磁矩的详细分析,发现掺杂元素通过影响Fe原子的磁矩,使掺杂体系能带结构的形貌和态密度的峰值发生改变,进而导致掺杂体系的磁矩和能量变化规律存在差异.本研究从原子层面考虑了铁磁材料在不同荷载类型、不同掺杂元素和含量下的力磁耦合效应,是磁记忆检测中多场耦合物理机理的重要补充.
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