FePt 纳米颗粒中平衡 L1_0 有序化的蒙特卡洛模拟
材料科学
2016-08-31 v1 统计力学
摘要
采用 Connolly-Williams 方法，从第一性原理出发计算了 FePt 合金的第一、第二和第三近邻混合势。利用由此获得的混合势，通过蒙特卡洛模拟和解析环近似，研究了等原子比组成下块体和直径为 3.5 nm 的球形纳米颗粒中平衡 L1_0 有序化对温度的依赖关系。计算得到的块体有序-无序转变温度（1495-1514 K）与实验值（1572 K）吻合较好（误差 4%）。对于有限尺寸的纳米颗粒，（长程）序参量随温度升高从 1 连续变化到 0。我们得到的序参量随温度变化曲线并非指示相变的不连续点，而是一个拐点。该拐点出现在低于块体相变温度的位置，并随颗粒尺寸减小而降低。我们的计算预测，直径为 3.5 nm 的颗粒在 600 °C（促进 L1_0 有序化的典型退火温度）下处于组态平衡时，其 L1_0 序参量为 0.83（最大可能值为 1）。根据我们的研究，实验中在 600 °C 或更低温度下退火的直径为 3.5 nm 的纳米颗粒缺乏（相对）高的 L1_0 有序度，这主要是动力学问题而非平衡问题。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0410590,
title = {Monte Carlo simulation of equilibrium L1_0 ordering in FePt nanoparticles},
author = {R. V. Chepulskii and J. Velev and W. H. Butler},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0410590},
year = {2016}
}