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外部磁场抑制铁中碳的扩散

材料科学 2025-12-18 v2

摘要

外部磁场会降低铁中碳的扩散,但其物理机制尚不清楚。我们利用含 Heisenberg 模型抽样磁矩的 DFT 计算,计算了在高温且受磁场作用下的铁中碳的扩散系数。我们的模型成功复现了实验中观察到的磁场抑制扩散现象。我们发现,随着磁有序度的增加,电子态密度相对于铁磁情况而言变得更平坦,这扭曲了围绕碳的八面体笼状结构,降低了扩散活化能;而施加外部磁场则反转上述趋势。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.16090,
  title  = {External magnetic field suppression of carbon diffusion in iron},
  author = {Luke J. Wirth and Dallas R. Trinkle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.16090},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 5 figures, 10 pages supplemental material with 3 figures