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Pd基Heusler合金Pd2CrGa和Pd2FeGa的第一性原理研究
  • ISSN号:1004-0609
  • 期刊名称:《中国有色金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:O482.54[一般工业技术—材料科学与工程;理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]东南大学材料科学与工程学院,南京211189, [2]东南大学江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室,南京211189
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(21173041)
中文摘要:

运用基因遗传算法的晶格结构预测技术预测Pd基Heusler合金Pd 2 MnSn、Pd 2 CrGa和Pd 2 FeGa的结构;采用基于密度泛函理论(DFT)的投影缀加波(PAW)方法研究Pd 2 CrGa和Pd 2 FeGa的四方变形、磁性、态密度、弹性常数和声子谱线,最后通过Helmholtz自由能的计算预测了Pd 2 CrGa和Pd 2 FeGa的相变温度。结构预测显示:极限条件0 K时,Pd2MnSn以L21立方结构稳定存在,而Pd2CrGa和Pd2FeGa均以四方结构稳定存在。四方变形中,Pd2CrGa、Pd 2 FeGa在c/a<1.0和c/a>1.0处均有一个能量的局域最小值,分别对应一个稳定的结构。Pd 2 CrGa、Pd 2 FeGa在两种状态下均表现为铁磁性,Cr原子和Fe原子是总磁矩的主要贡献者。弹性常数计算结果显示:Pd 2 CrGa和Pd 2 FeGa仅在四方结构时才满足稳定性判据。c/a≈1.24处的四方结构Pd2CrGa转变为立方结构的相变温度在350 K左右, c/a≈1.30处的四方结构Pd2FeGa转变为立方结构的相变温度在130 K左右。

英文摘要:

Based on genetic algorithm, the structures of Pd-based Heusler alloy Pd2MnSn, Pd2CrGa and Pd2FeGa were forecasted. The tetragonal distortion, magnetic, DOS elastic constants and phonon dispersion spectra of Pd2CrGa and Pd2FeGa were calculated by first-principles calculation based on DFT with projector augmented wave pseudopotential (PAW). At last, based on the result of Helmholtz free-energy, the phase transition temperatures of Pd2CrGa and Pd2FeGa were predicted. The crystal structure prediction shows that Pd2MnSn is L21 cubic structure, but Pd2CrGa and Pd2FeGa are tetragonal structures at 0 K. The tetragonal distortion analysis show that there are local minimums total energy atc/a<1.0 andc/a〉1.0, which correspond to stable martensitic phases. Pd2MGa (M=Cr,Fe) are ferromagnetic in these two postures, and M (M=Cr,Fe) is the main magnetic contribution to its alloys, respectively. The elastic constants of Pd2CrGa, Pd2FeGa show that, cubic structure doesn’t satisfy stability conditions, but tetragonal structure satisfy the stability conditions atc/a≈1.24 andc/a≈1.30, respectively. Based on the results of Helmholtz free-energy, the phase transition temperatures of Pd2CrGa and Pd2FeGa tetragonal structure transferring to cubic structure are about 350 K and 130 K, respectively.

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南省长沙市中南大学内
  • 邮编:410083
  • 邮箱:f-ysxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88876765 88877197
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0609
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1238/TG
  • 邮发代号:42-218
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33974