高温下拉伸应变诱导的铁软化

在弱铁磁材料中，由温度或化学成分引发的原子构型的微小变化即可改变导致原子自旋非随机取向的磁相互作用。不同的磁态反过来会产生截然不同的宏观性质。一个经典的例子是铁，当温度逐渐升高至其居里点 $T_{\text{C}}^{0}=1043$\,K 及以上时，随着磁长程有序的逐渐消失，铁表现出多种多样的性质。利用第一性原理理论，我们在此证明单轴拉伸应变也能破坏铁中的磁有序，并最终导致在远低于 $T_{\text{C}}^{0}$ 的温度下发生从铁磁态到顺磁态的相变。因此，理想单晶体心立方铁的本征强度在约 $500$\,K 的临界温度以上显著减弱。所发现的应变诱导磁 - 机械软化为观察到的 Fe 晶须在 $300-500$\,K 附近测量强度下降提供了一个合理的原子级机制。能够部分恢复应变 Fe 晶格中磁有序的合金添加元素，可将强度软化情景的临界温度推向未变形晶格的磁转变温度。正如本文在 Fe-Co 合金案例中所示，这可能导致高温下出乎意料的大幅度合金驱动强化效应。