基于第一性原理预测的YFe$_{12}$单斜相

我们利用基于遗传算法和第一性原理计算的晶体结构预测技术搜索了 YFe$_{12}$ 的稳定晶体结构。我们得到了两个单斜 $C2/m$ 结构作为亚稳相，它们不同于众所周知的 ThMn$_{12}$ 结构。这两个相在磁性方面优于 ThMn$_{12}$ 结构：通过结构转变，总磁化强度 $M$ 从 25.6 $\mu_{\text{B}}$/f.u. 提高到 26.8 $\mu_{\text{B}}$/f.u.。我们还在平均场近似下计算了这些结构的居里温度 $T_{\text{C}}$，并预测 $T_{\text{C}}$ 从 792 K 提高到 940 K，这主要由 2.3--3.1\r{A} 距离内位点间磁耦合的增强所引起。在伪二元体系 Y(Fe$_{1-x}$Co$_{x}$)$_{12}$（$x$ 为 0--0.7）中也获得了 $M$ 和 $T_{\text{C}}$ 的类似增强。