Co和Ni过量影响Co_(2)NiGa合金晶体结构及相稳定性的第一性原理研究

作     者：周金萍 李春梅 姜博 黄仁忠 Zhou Jin-Ping;Li Chun-Mei;Jiang Bo;Huang Ren-Zhong

作者机构：沈阳师范大学物理科学与技术学院沈阳110034 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:12174269,11674233,51301176) 辽宁省教育厅基金(批准号:LJKMZ20221472)资助的课题 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2023年第72卷第15期

页      码：192-203页

摘      要：采用精确的Muffin-Tin轨道结合相干势近似方法,系统计算研究了0 K下Co和Ni过量对Co_(2+x)Ni1–xGa,Co_(2+x)NiGa_(1-x),Co_(2)-xNi_(1+x)Ga和Co_(2)Ni_(1+x)Ga_(1–x)(0≤x≤0.4)合金晶体结构及原子占位、马氏体相变、磁矩和弹性常数的影响规律及其物理机理.研究结果表明:绝大多数合金奥氏体相均具有XA稳定结构,且过量Co和Ni原子均占据在不足原子位置,仅当Ni取代Ga时其处于反常占位;随x的增加,仅有两组Ga不足合金的L10相对于XA的电子总能逐渐降低,前者四方剪切弹性常数逐渐增加,而后者其则逐渐减小,在能量和力学上Co和Ni取代Ga均促进了马氏体相变的发生,并有望提高马氏体相变温度;各合金XA和L10相总磁矩(μtot)主要源于Co原子的贡献,Ni原子仅贡献较小部分,且两相μtot在四组合金中随x变化关系相同,在同一组分下,它们相差不超过约0.32μB;电子结构计算分析表明,相对于XA相而言,L10-Co_(2)NiGa合金的稳定性主要源于Co和Ni原子在费米能级附近自旋向下的电子态密度分布,即归结于Jahn-Teller效应.上述结果有望为实验上Co_(2)NiGa基三元合金结构与性能的优化设计提供理论参考.

主 题 词：第一性原理计算 原子占位 相稳定性 Co2NiGa 合金 

学科分类：07[理学] 070205[070205] 08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.72.20230626

馆 藏 号：203122713...