具有 Ce 和 La 的高性能磁性材料：Nd-Fe-B 磁体的一种替代方案
材料科学
2018-06-07 v1
摘要
我们利用占位替代机制对 R(La/Ce/Nd)2Fe14B 四方化合物进行了磁晶各向异性的系统研究。理论计算表明，在 4f 位点用 Ce 掺杂 50% 可得到与冠军磁体 Nd2Fe14B 相竞争的磁各向异性。电子结构计算采用全势线性缀加平面波方法，并在稀土元素的计算中纳入自旋轨道耦合与 Hubbard (U) 相互作用，以获得局域 4f 轨道的正确影响。通过将 La 和 Ce 原子分别插入 2-14-B 四方结构的两种不等价位点（4g 和 4f 位点），详细分析了磁矩与磁各向异性的变化。对 2-14-B 结构中包含轨道贡献的总磁矩的准确预测显示，与 Nd2Fe14B 相比，Ce2Fe14B 具有最大磁矩（少 3.86 {\mu}B/f.u.）。理论分析证实，无论 Ce 原子中出现反平行自旋磁矩，在 4f 位点替代的 Ce 化合物因其复杂结构给出了最大各向异性 2.27 meV/cell，同时磁矩较 Nd2Fe14B 化合物降低 1.26 {\mu}B/f.u.。
关键词
引用
@article{arxiv.1806.01990,
title = {High performance magnetic material with Ce and La: an alternative to Nd-Fe-B magnet},
author = {Rajiv K. Chouhan and Arjun K. Pathak and D. Paudyal and V. K. Pecharsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.01990},
year = {2018}
}