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静水压下 ZrFe$_2$磁矩坍缩的预测

材料科学 2015-05-22 v1

摘要

基于密度泛函理论的计算研究了具有立方 Laves 相的 ZrFe2_2的电子结构和磁性。在实验晶格常数 (7.06 \AA) 下获得的每个化学式单位 (\emph{f.u.}) 的总磁矩 (m) 为 3.14 μB\mu_B,大于在理论平衡晶格常数 (6.85 \AA) 下获得的 3.06 μB\mu_B/\emph{f.u.}。局域化的 3d3d 磁矩处于负的扩散 sp 背景磁矩中。我们预测压力下存在两步磁坍缩:一步是在约 3.6 GPa 时从 3.06 μB\mu_B/\emph{f.u.}降至 1.26 μB\mu_B/\emph{f.u.},另一步是在约 15 GPa 时从 0.5 μB\mu_B/\emph{f.u.}降至非磁态。我们通过态密度的变化来理解这一过程。在实验晶格常数附近的压力下,磁矩随压力减小,dlnm/dp=0.038d\ln m/dp=-0.038 GPa1^{-1}。自发体积磁致伸缩为 0.015。我们认为,若考虑根据 Weiss 2γ2\gamma模型的磁矩变化,或许可以理解该合金的 Invar 效应。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.7880,
  title  = {Prediction of magnetic moment collapse in ZrFe$_2$ under hydrostatic pressure},
  author = {Wenxu Zhang and Wanli Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.7880},
  year   = {2015}
}