基于第一性原理的 bcc Fe-Mn 合金中温度依赖磁-化学相互作用模型
材料科学
2021-01-20 v1
摘要
体心立方（bcc）Fe-Mn 体系从实验和 0 K 电子结构计算中都已知表现出复杂且非典型的磁行为，这归因于 Mn 的半满 3d 带。我们为这些合金提出了包含原子自旋和化学变量的有效相互作用模型。它们在一组关键的密度泛函理论（DFT）数据上参数化，其中非共线磁构型的纳入是不可或缺的。采用了两种不同的方法，即知识驱动和机器学习方法进行拟合。在原子蒙特卡洛模拟中使用这些模型，能够预测 Fe-Mn 合金的磁性和热力学性质及其耦合随温度的变化。这包括居里温度随 Mn 浓度增加而降低、混合焓的温度演化及其与合金磁化强度的关联。此外，超越无缺陷体系，我们确定了空位与 Mn 原子之间的结合自由能，这是控制 Fe-Mn 合金中原子输运的关键参数。
引用
@article{arxiv.2008.02013,
title = {Ab-initio based models for temperature-dependent magneto-chemical interplay in bcc Fe-Mn alloys},
author = {Anton Schneider and Chu-Chun Fu and Osamu Waseda and Cyrille Barreteau and Tilmann Hickel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.02013},
year = {2021}
}