一种预测磁性材料矫顽力的工具

人们通常认为，在各向异性常数可忽略（或为零）的合金中，磁矫顽力较低。然而，这难以解释 FeNi 合金在各向异性常数非零时矫顽力的急剧下降。本文发展了一种理论与计算工具，用以研究块体磁性合金中控制矫顽力的材料常数之间的基本相互作用。我们这一矫顽力工具的两个显著特征是：(a) 引入一个大的局域扰动（如尖峰状磁畴），为磁化反转提供成核势垒；以及 (b) 除各向异性和静磁能项外，还考虑磁弹性能——无论其多小。我们应用该矫顽力工具表明，局域不稳定性与材料常数（如各向异性和磁致伸缩常数）之间的相互作用是控制块体合金磁矫顽力的关键因素。利用我们的模型，我们表明矫顽力在坡莫合金成分（Fe-21.5Ni-78.5）处最小，而该合金的各向异性常数不为零。我们围绕坡莫合金成分系统地改变各向异性和磁致伸缩常数的值，并确定了矫顽力较小的新的材料常数组合。更广泛地，我们的矫顽力工具提供了一个理论框架，有望发现具有低矫顽力的新型磁性材料。