过渡金属合金中磁晶各向异性与成分有序性相互关系的费米面起源

最近，我们从第一性原理电子结构的角度概述了一种研究成分有序性对合金磁晶各向异性影响的方案\{Phys. Rev. Lett. {\bf 83}, 5369 (1999)\}，并表明成分有序性使Co$_{0.5}$Pt$_{0.5}$合金的磁晶各向异性能(MAE)增强约两个数量级，同时也影响了平衡磁化方向。在这里我们详细描述了该方案，并通过展示其费米面起源对该效应进行了深入研究。在Co$_{0.25}$Pt$_{0.75}$合金中，我们发现完美的L1$_2$结构的MAE非常小，而施加方向性有序性使MAE增强了约两个数量级。我们还在相同基础上研究了晶格畸变（四方化）对MAE的影响，发现其在Co$_{0.5}$Pt$_{0.5}$合金中仅占观测到的MAE的约20%，从而证实了成分有序性是MAE增强的主要因素。我们还在同一框架内研究了磁退火可产生的方向性化学有序性。通过对坡莫合金的明确研究，我们提取了该效应的费米面机制。最后，我们提出费米面在许多磁性合金中磁晶各向异性和成分有序性之间的强耦合中起着主要作用。