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通过合金化优化 $\alpha''$-Fe$_{16}$N$_2$ 作为永磁材料

材料科学 2025-08-05 v1

摘要

基于系统的第一性原理计算,我们研究了27种合金元素对 Fe16_{16}N2_2 内在磁性能的影响,以进一步优化其在永磁应用中的性能。基于形成能和距离凸面 Hull 的热力学稳定性分析,发现20种元素可以取代 Fe16_{16}N2_2,且掺杂时不存在明显的位点偏好。观察到所有合金元素本质上都 can reduce 饱和磁化强度,而磁各向异性则可被显著修改。就玻尔兹曼平均内在性能而言,我们确定8种元素作为有趣的候选对象,其中 Co、Mo 和 W 对进一步的实验验证最为有前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.01035,
  title  = {Optimizing $\alpha''$-Fe$_{16}$N$_2$ as permanent magnet via alloying},
  author = {Bo Zhao and Ruiwen Xie and Imants Dirba and Lambert Alff and Oliver Gutfleisch and Hongbin Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.01035},
  year   = {2025}
}