Nd$_x$Fe$_{1-x}$ 非晶合金中交换耦合常量的第一性原理研究

我们在第一性原理计算框架内研究了不同成分的 Nd$_x$Fe$_{1-x}$ 非晶合金中的交换耦合常量 $J_{ij}$。我们观察到 $J_{ij}$ 及其涨落具有强烈的原子依赖性。我们表明成分强烈影响 $J_{ij}$ 的距离依赖性。对于 $x<0.5$，计算得到的居里温度的成分依赖性较弱。为考察局域环境对交换耦合的影响，我们展示了利用 Gabriel 图对配位结构与交换耦合常量进行的联合分析。我们的研究揭示，居里温度主要由由相邻原子对决定的平均 $J_{ij}$ 和配位数所主导。我们还观察到，Fe--Fe 与 Fe--Nd 之间的交换耦合随周围 Nd 原子数增加而增强。