高压下γ′-Fe_4N晶态合金的声子稳定性与磁性

利用基于密度泛函理论的第一性原理研究了高压下有序晶态γ′-Fe4N合金的晶格动力学稳定性与磁性.对比没有考虑磁性的γ′-Fe4N的声子谱,得出压力小于1 GPa时,自发磁化诱导了铁磁相γ′-Fe4N基态晶格动力学稳定.压力在1.03—31.5 GPa时,Σ线上的点(0.37,0.37,0)、对称点X和M上相继出现了声子谱软化现象.压力在31.5—60.8 GPa时,压致效应与自发磁化对诸原子的作用达到了稳定平衡,表现出了声子谱稳定.压力大于61.3 GPa时,随着压力的增大压力诱导体系动力学不稳定性越强.通过软模相变理论对于γ′-Fe4N,在10 GPa下的声学支声子的M点处软化现象的处理,发现了动力学稳定的高压新相P2/m-Fe4N.压力小于1 GPa时高压新相P2/m-Fe4N是热力学稳定的相,且磁矩与γ′-Fe4N的磁矩几乎相同.2.9—19GPa时,P2/m相的焓比γ′相的焓小,基态结构更稳定.大于20 GPa时,两相磁矩几乎相同.

高压下有序晶态合金Fe_3Pt的低能声子不稳定性及磁性反常

有序晶态Fe3Pt因瓦合金处于一种特殊的磁临界状态,这种磁临界状态下体系的晶格动力学稳定性对压力极为敏感.基于密度泛函理论的第一性原理的投影缀加平面波方法研究了不同晶态合金的Fe3Pt的焓和磁性随压力的变化规律,结果表明,在压力小于18.54 GPa下,P4/mbm结构是热力学稳定的相.Pmˉ3m结构、I4/mmm结构、DO22结构的Fe3Pt在铁磁性坍塌临界压力附近体系的总磁矩急剧下降并具有振荡现象,且I4/mmm结构和DO22结构的Fe3Pt在临界压力附近出现了Fe1原子磁矩反转现象.在43 GPa下,DO22结构的Fe3Pt出现了亚铁磁微观磁特性突然增强且伴随着体积突然增大的现象.在高压下,对Pmˉ3m结构Fe3Pt的晶格动力学计算表明,压力小于26.95 GPa的铁磁态下体系的自发磁化诱导了体系横向声学支声子软化,表明体系中存在很强的自发体积磁致伸缩.特别是在铁磁性坍塌临界压力41.9 GPa至磁性完全消失的57.25 GPa压力区间,晶格动力学稳定性对压力更加敏感.压力大于57.25 GPa时,压力诱导了体系声子谱的稳定.

高压下L1_0-FePd晶态合金的物性研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波的方法,结合广义梯度(GGA)近似计算了高压下四方相L1_0-FePd晶态合金的结构稳定性、晶格常数、焓差、磁性及电子态密度.计算得出压力小于170 GPa时,考虑磁性的体系比不考虑磁性的体系更稳定,呈铁磁态合金,L1_0-FePd晶态合金的磁矩随着压力的增大不断减小;当压力大于170 GPa时,考虑磁性的体系与不考虑磁性的体系的焓基本相同,且体系的铁磁性消失,电子极化态密度趋于对称.因此,L1_0-FePd铁磁性合金的铁磁性坍塌临界压力处于170 GPa附近.