面向永磁体的全 3d Heusler 合金探索：一项基于第一性原理的高通量研究
材料科学
2023-05-17 v3
摘要
Heusler 合金因可通过成分轻易调控性质，在功能材料诸多领域引起关注。此处，我们针对相对新颖的全 3d Heusler 合金类，考察其作为永磁体的潜力。为甄别合适候选，我们利用电子结构数据库开展高通量研究，搜索具有四方对称性和高磁化强度的 XYZ 型 Heusler 体系。对于通过筛选的合金，我们结合密度泛函理论计算与自旋动力学建模来研究其磁性质，包括磁晶各向异性能与交换相互作用。满足全部搜索准则的候选者作为探究磁化强度温度依赖性与居里温度确定的输入。基于我们的结果，我们提出 FeNiZn、FeNiTi 和 NiCoFe 是具大面外磁各向异性（分别为 1.23、0.97 和 0.82 MJ/m）且居里温度高于室温 200 K 以上的永磁体潜在候选。我们进一步通过计算若干四方相的各向异性能值，表明各向异性的大小与方向对应变非常敏感。因此，可应用应变来调控这些化合物中的各向异性。
引用
@article{arxiv.2212.07845,
title = {Exploration of all-3d Heusler alloys for permanent magnets: an ab initio based high-throughput study},
author = {Madhura Marathe and Heike C. Herper},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.07845},
year = {2023}
}