Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự ưa thích vị trí của La và Pr trong nam châm vĩnh cửu Nd2Fe14B: Một nghiên cứu từ nguyên lý đầu tiên
Tóm tắt
Sử dụng phương pháp nguyên lý đầu tiên, chúng tôi đã nghiên cứu sự ưa thích vị trí và trạng thái từ tính của các nguyên tố đất hiếm La và Pr khi pha tạp vào nam châm vĩnh cửu Nd2Fe14B. Kết quả cho thấy La ưa thích pha tạp vào vị trí f tại tỷ lệ pha tạp thấp (12,5%) trong khi vị trí g lại thuận lợi hơn tại tỷ lệ pha tạp cao (25%). Đối với tạp chất Pr, chúng tôi nhận thấy hành vi ngược lại do sự chuyển đổi trong sự ưa thích vị trí. Thêm vào đó, cấu hình spin cũng phụ thuộc vào loại tạp chất và nồng độ của nó. Một cấu hình spin kiểu chống từ (AFM) được tìm thấy ở cả hai tỷ lệ pha tạp thấp và cao của La. Đối với tạp chất Pr, tại tỷ lệ pha tạp thấp, cấu hình spin AFM vẫn được bảo tồn. Tuy nhiên, cấu hình spin từ (FM) lại ổn định hơn tại tỷ lệ pha tạp cao. Thông qua các tính toán năng lượng thay thế tạp chất, chúng tôi phát hiện rằng tạp chất La ưa thích vào pha 2:14:1 tại tỷ lệ pha tạp thấp, nhưng nó lại ưa thích pha ranh giới hạt ở tỷ lệ pha tạp cao (25%). Mặt khác, chúng tôi nhận thấy rằng Pr luôn ưa thích pha chính cho cả nồng độ pha tạp thấp và cao.
Từ khóa
#nam châm vĩnh cửu #Nd2Fe14B #tạp chất La #tạp chất Pr #cấu hình spin #phương pháp nguyên lý đầu tiênTài liệu tham khảo
J. M. D. Coey, J. Phys. Condens. Matter 26, 64211 (2014).
I. A. Al-Omari, R. Skomski, R. A. Thomas, D. Leslie-Pelecky and D. J. Sellmyer, IEEE Trans. Magn. 37, 2534 (2001).
A. M. Gabay, M. Marinescu, J. Liu and G. C. Hadjipanayis, IEEE Trans. Magn. 44, 4218 (2008).
J. J. Croat, J. F. Herbst, R. W. Lee and F. E. Pinkerton, J. Appl. Phys. 55, 2078 (1984).
M. Sagawa, S. Fujimura, N. Togawa, H. Yamamoto and Y. Matsuura, J. Appl. Phys. 55, 2083 (1984).
R. Coehoorn, D. B. de Mooij, J. P. W. B. Duchateau and K. H. J. Buschow, J. Phys. Colloq. 49, C8–669 (1988).
E. Burzo, H. R. Kirchmayr, Handbook Phys. Chem. Rare Earths 12, 71 (1989).
D. Brown, B. M. Ma and Z. Chen, J. Magn. Magn. Mater. 248, 432 (2002).
H. Kanekiyo, M. Uehara and S. Hirosawa, Mater. Sci. Eng. A 181, 868 (1994).
N. J. Harrison, H. A. Davies and I. Todd, J. Appl. Phys. 99, 08B504 (2006).
L. Liang, T. Ma, P. Zhang, J. Jin and M. Yan, J. Magn. Magn. Mater. 355, 131 (2014).
X. B. Liu and Z. Altounian, J. Appl. Phys. 111, 07A701 (2012).
A. Alam, M. Khan, R. W. McCallum and D. D. Johnson, Appl. Phys. Lett. 102, 42402 (2013).
L. H. Lewis, V. Panchanathan and J. Y. Wang, J. Magn. Magn. Mater. 176, 288 (1997).
A. Asali, P. Toson, P. Blaha and J. Fidler, IEEE Trans. Magn. 50, 7027504 (2014).
J. F. Herbst, J. J. Croat, F. E. Pinkerton and W. B. Yelon, Phys. Rev. B 29, 4176 (1984).
X. B. Liu, Z. Altounian, M. Huang, Q. Zhang and J. P. Liu, J. Alloys Compd. 549, 366 (2013).
O. Isnard, W. B. Yelon, S. Miraglia and D. Fruchart, J. Appl. Phys. 78, 1892 (1995).
G. Kresse and J. Furthmüller, Phys. Rev. B 54, 11169 (1996).
G. Kresse and J. Furthmüller, Comput. Mater. Sci. 6, 15 (1996).
J. P. Perdew, K. Burke and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
H. J. Monkhorst and J. D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976).
P. Blaha, K. Schwarz, G. Madsen, D. Kvasnicka and J. Luitz, WIEN2K, An Augmented Plane Wave plus Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties (Karlheinz Schwarz, Techn. Universität Wien, Austria, Wien, Austria, 2001).
H. Moriya, H. Tsuchiura and A. Sakuma, J. Appl. Phys. 105, 07A740 (2009).
J. F. Herbst, Rev. Mod. Phys. 63, 819 (1991).