FeCoRE磁交换常数第一性原理计算和居里温度提高机制研究
First-principles calculation of FeCoRE magnetic exchange constant and study on the mechanism of Curie temperature increase作者机构：武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉430081 武汉科技大学高温电磁材料与结构教育部重点实验室武汉430081
出 版 物：《原子与分子物理学报》 (Journal of Atomic and Molecular Physics)
年 卷 期：2025年第42卷第4期
页 面：156-162页
学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）]
基 金：国家自然科学基金(51972242,52304410) 湖北省重大项目(2023BAA003) 武汉科技大学“十四五”湖北省优势特色学科(群)项目(2023A0504)
摘 要：信息通讯和军事电子技术发展对磁性材料的高温磁性提出了越来越高的要求,研究高温环境下高效稳定工作的磁性材料具有重要意义.本文结合第一性原理和蒙特卡洛方法,研究了Fe、Co比例和稀土元素(Gd、Tb、Dy)掺杂对合金FeCo晶体结构、磁交换常数和高温磁性的影响.结果表明随着Co含量增加,合金晶体结构从体心立方向简单和面心立方转变,当Co含量为50%时,Fe-Co键长最短,最近邻磁交换常数从18.05 meV增加到30.03 meV,使FeCo的居里温度提高到1580 K,相比于Fe的居里温度增幅达到60%.将稀土元素掺入FeCo体系后,发现3.125%含量Er、Dy、Tb的掺杂对合金FeCo居里温度分别有60K、45K和20K的提高,电子构型重构导致强的稀土元素与Fe和Co之间的交换作用是居里温度提升的主要原因.
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