APP下载

Fe52T2(T=Cr,Mn,Co,Ni)合金bcc与fcc相结构的第一性原理研究

2019-03-21武晓霞那日苏

材料工程 2019年3期
关键词:结构

董 雪,马 爽,武晓霞,那日苏

(1 内蒙古师范大学 物理与电子信息学院,呼和浩特 010022; 2 内蒙古科技大学 理学院,内蒙古 包头 014010)

磁性材料的磁化状态或者磁有序性的电场调控是当前磁学研究的热点之一[1],在高密度信息存储和电场驱动的自旋电子学器件等领域具有广泛的应用前景。事实上,过渡金属的磁性状态(磁有序性)与其晶体结构密切相关,如金属铁的铁磁相为体心立方bcc结构(称为α相),而低温面心立方fcc结构(称为γ相)为反铁磁性。Gerhard等[2]在Cu(111) 衬底上生长了2个原子层(monolayer, ML) 的Fe纳米岛(薄膜),沿垂直衬底方向施加电场时Fe纳米岛从fcc结构转变为bcc结构。通过第一原理计算发现,伴随着Fe纳米岛的结构转变,其磁性从反铁磁态(fcc)转变为铁磁态(bcc),而这一特性可被应用于电场调控的结构相变存储单元[2-3],因此针对Fe以及Fe基合金的不同相结构及其磁有序性的研究再次引起人们的重视。而对于类似FeT(2ML)/Cu(111)体系[2]的应用中,基础FeT合金体材料应具有稳定的bcc结构,为此应考虑两点:(1)FeT合金与衬底Cu的晶格失配不应过大,因此掺杂元素T应为原子半径接近于Fe的3d过渡金属,如Cr,Mn,Co,Ni等;(2)FeT合金中的T组分一般应小于10%,因为根据二元合金相图,Mn和Ni在α-Fe中的固相溶解度均小于10%[4]。因此,对Cr,Mn等掺杂的稀释FeT合金的bcc及fcc相结构的稳定性和磁性的研究对具体应用有着重要的现实意义。

目前关于Fe以及FeT基合金的相稳定性以及α-γ相变机制的理论与实验研究较多[5-11]。然而,由于3d过渡金属掺杂的二元FeT合金体系的磁性较为复杂,到目前为止,对合金局域磁矩的理解依然不清楚。……

登录APP查看全文

猜你喜欢

结构
DNA结构的发现
《形而上学》△卷的结构和位置
论结构
新型平衡块结构的应用
论《日出》的结构
纵向结构
纵向结构
我国社会结构的重建
创新治理结构促进中小企业持续成长
半夹心结构含1,2-二硒碳硼烷的多核Co配合物的合成及结构表征