Ni-Mn-Ga抗相位边界的结构：多尺度建模
材料科学
2025-11-14 v1
摘要
抗相位边界（APB）在有序Heusler合金中十分常见，强烈影响Ni-Mn-Ga中的磁 coercivity，但其原子尺度交换相互作用与磁力显微镜（MFM）测量的微米尺度磁对比之间的联系尚不清晰。我们结合密度泛函理论（DFT）和有限元磁力学，以跨尺度建模Ni-Mn-Ga。DFT计算包含平面APB的超胞显示，最低能量配置由一对平行APB构成，包围一个仅三层Mn-Ga原子厚的纳米尺度区域，其磁化与周围基体相反，这是由于跨每个APB的强反铁磁交换耦合所致（与bulk martensite中的铁磁耦合相反）。根据我们的磁力学有限元模型，该具有反向磁化的薄区域可产生约100nm远距离的特征MFM对比。当APB彼此大于50nm时，偶极-偶极惩罚超过交换收益，阻止形成扩展的反向域，与实验证据一致。这些结果确定APB对为观察到的MFM对比的起源，提供了对域壁通过APB产生的微弱牵引力的解释，为设计具有可调制coercivity的磁形变合金提供指导。
引用
@article{arxiv.2511.09751,
title = {Structure of Antiphase boundaries in Ni-M-Ga: multiscale modelling},
author = {Jan Zemen and František Máca and Václav Drchal and Martin Veis and Oleg Heczko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.09751},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 7 figures in main text, 2 figures in appendinx