基于第一性原理的立方 Fe$_{4}$C 的弹性与磁学性质
材料科学
2014-08-26 v1
摘要
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，研究了立方 (c)-FeC 的相稳定性、弹性、磁学及电子性质。结果表明，与反铁磁 (AFM) 和非磁 (NM) 态相比，c-FeC 具有铁磁 (FM) 基态结构。为研究 c-FeC 的相稳定性，本文还考察了 BCC FeC、FCC FeC 以及 BCC FeC（其中 C 位于四面体和八面体间隙位置）。尽管 c-FeC 的形成能小于 BCC FeC，但其在 FM 和 AFM 态下的剪切模量为负值，表明 c-FeC 在磁性 (FM/AFM) 态下动力学不稳定。然而，NM 态具有正的剪切模量，这说明 c-FeC 的不稳定性源于磁性，并可能导致软声子模。计算得到的形成能还显示，c-FeC 的形成能高于 FCC FeC，表明低温低碳钢中不可能存在 c-FeC。c-FeC 中 Fe 的磁矩对晶格变形也很敏感。电子结构揭示了导致 c-FeC 金属行为的电子离域特性。
引用
@article{arxiv.1408.5489,
title = {Elastic and magnetic properties of cubic Fe$_{4}$C from first-principles},
author = {Gul Rahman and Haseen Ullah Jan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.5489},
year = {2014}
}
备注
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