Magnetism of sigma-phase Fe-Mo alloys: its revealing and characterization
一系列σ-Fe(100-x)Mo(x)合金(x=45-53)显示出低温磁性。它的表征已完成使用振动样品磁强计,穆斯堡尔谱,和交流磁化率。磁有序温度被确定为位于46 K(x=45)和22 K(x=53)的范围内,并发现基态是典型的自旋玻璃。
2014-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chemical Composition Tuning of the Anomalous Hall Effect in Isoelectronic L10 FePd1-xPtx Alloy Films
从实验和理论上研究了L10 FePd_(1-x)Ptx合金薄膜的反常霍尔效应(AHE)。我们发现,内在贡献(?sigma_int_AH)对AHE的贡献可以显著增加,而非本征侧跳贡献(sigma_int_AH)对AHE的贡献可以显著增加。sj_Δ H)可以从略大于σ j_Δ H连续地减小。L10 FePd中的int_AH远小于sigma^?int_AH在L10 FePt中,通过增加Pt组成x.我们表明,这种化学成分调谐的内在贡献是由更强的自旋-轨道耦合强度的Pd/Pt网站时,较轻的Pd原子被较重的Pt原子取代。我们的研究结果提供了一种手段,操纵铁磁合金中的竞争AHE机制,更全面地了解AHE和铁磁合金的技术应用。
2012-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Sigma-phase in the Fe-Re alloy system: experimental and theoretical studies
利用X射线衍射(XRD)和穆斯堡尔谱(Mössbauer spectroscopy)技术,结合基于KKR电子结构计算方法的理论计算,对σ相Fe_{100-x} Re_{x}合金(x = 43,45,47,49和53)进行了研究。结构数据,如占位和晶格常数来自XRD图案,而平均异构体位移和四极分裂分布曲线从穆斯堡尔谱获得。用KKR方法计算了每个晶格位置的Fe位电荷密度和四极分裂。计算的量结合实验确定的占位率被成功地用于分解测得的穆斯堡尔谱为对应于五个亚晶格的五个分量。
2012-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Site Occupancy and Lattice Parameters in Sigma-Phase Co-Cr alloys
利用中子衍射技术研究了σ相Co_(100-x)Cr_x(x = 57.0,62.7和65.8)化合物中Co和Cr原子在不同晶格位置上的分布以及晶格参数。从在4.2 - 300 K温度范围内记录的衍射图中发现,所有五个位置A、B、C、D和E都被两种原子占据。位置A和D主要由Co原子占据,而位置B、C和E由Cr原子占据。晶胞参数a和c,因此晶胞体积,随x增加,该增加是晶格参数和温度的特征。a和c都显示出随温度的非线性增加。
2010-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Incommensurate and Commensurate Antiferromagnetic Spin Fluctuations in Cr and Cr Alloys from Ab Initio Dynamical Spin Susceptibility Calculations
本文提出了一种有限温度下固体动态顺磁自旋极化率的从头计算方法。它是基于时间依赖的密度泛函理论,并采用电子多重散射形式主义。研究了顺磁Cr和成分无序Cr_(95)V_5和Cr_(95)Re_5合金中的无公度和公度反铁磁自旋涨落及其与费米面嵌套的关系。我们发现自旋涨落可以用一个过阻尼振子模型来描述。与非弹性中子散射数据吻合良好。
2000-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the magnetism of sigma-Fe54Cr46 alloy: AC and DC susceptibility studies
采用直流和交流磁化率技术研究了Fe 54 Cr 46 σ相金属间化合物。在Tc=23.5 K时样品发生了磁有序,其基态由自旋玻璃构成。零场冷却磁化强度最大时的温度随着外部磁场的增加而降低,这与Gabay-Toulouse预测一致。交流磁化率达到最大值时的温度与频率无关,根据平均场论,频率证明了很长的磁相互作用。
2015-03-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extended spin model in atomistic simulations of alloys
本文提出了一个适用于研究合金有限温度磁性的扩展原子自旋模型。该模型是通过扩展海森堡哈密顿量通过参数化从第一原理的基础上,从低温铁磁和高温顺磁参考状态插值。这使我们能够处理不同程度的巡回性质的模型内的磁系统。在居里温度和顺磁性质方面,与以前的理论研究和实验结果都取得了令人满意的一致。所提出的模型不仅限于元素,但也适用于二元合金,如技术上重要的材料坡莫合金,其中显着差异,在有限的磁性Fe和Ni的磁矩被发现。所提出的模型力求找到正确的准确性和计算的准确性建模,即使是复杂的磁性合金和化合物的可行性之间的妥协。
2017-02-16 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
What can one learn about Fe-Cr alloys using Mössbauer spectroscopy?
本文综述穆斯堡尔谱学在Fe-Cr合金研究中的应用,涵盖相分解、磁性转变、sigma相及辐照效应等关键信息提取。
2023-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Unusual transport properties of ferromagnetic Heusler alloy Co$_2$TiSn
本文报道了铁磁Heusler合金Co $_2$ TiSn的磁化强度、零场电阻率和磁阻的测量结果。当体系发生顺磁-铁磁转变时,电子输运的性质发生了显著的变化。在顺磁状态下,电子输运的性质类似于半导体的性质,并且在铁磁有序化开始时突然改变为金属行为。外部磁场的施加倾向于抑制这种半导体状的输运,导致负磁阻,其在居里温度附近达到峰值。与其他系统,包括UNiSn和锰氧化物中观察到的类似的不寻常的行为进行比较。
2005-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of magnetism on the lattice dynamics in the sigma-phase Fe-Cr alloys
首次<CS>在σ相合金系统Fe-Cr的原型中观察到了用~(57)Fe穆斯堡尔谱测量的无反冲因子f和平均中心位移f随温度变化的异常现象。在这两种情况下,异常开始在接近磁有序温度的温度,在这两种情况下,它是晶格振动硬化的指示。由于没有发现磁致伸缩效应,异常似乎完全是由于自旋-声子耦合。所观察到的f和in的变化<CS>分别用电势的变化ΔE_p和动能的变化ΔE_k表示。前者的最大值比后者大六倍,随T的增加而减小,而后者则增加。总的机械能变化量ΔE一般不是常数,正如德拜类振动所预期的那样,但它类似于ΔE_p。只有在4-15 K范围内,ΔE几乎不依赖于T。
2012-04-18 cond-mat.mtrl-sci
A Simple Spin Glass Perspective on Martensitic Shape-memory Alloys
给出了马氏体合金的奥氏体相、粗花呢相和孪晶相与自旋玻璃合金中相应的顺磁相、自旋玻璃相和周期相之间的简要定性映射。
2008-03-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio Study on the Magnetic Structures in the Ordered Mn3Pt Alloy
利用密度泛函理论研究了磁有序Mn 3 Pt合金的电子态. Mn 3 Pt被认为在400 K < T < 475 K的温度范围内实现的反铁磁相(所谓的F相)中三分之一的Mn原子没有磁矩。我们表明,这种实验建议的自旋配置是积极的,所以非常不利的,它将是无关的F-阶段。我们讨论的可能性,三分之一的Mn原子上的自旋力矩不是顺磁性的,但在F-阶段的热波动。本文结果与最近的中子散射研究[T. Ikeda和Y. Tsunoda,J. Phys. Soc. Jpn.,第72卷,第100页。2614-2621,10月。2003年]。
2008-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Dynamic elastic properties and magnetic susceptibility across the austenite-martensite transformation in site-disordered ferromagnetic Ni-Fe-Al alloy
除了允许精确确定铁磁-顺磁相变温度和马氏体生长开始和结束的特征温度外(奥氏体)相以奥氏体为代价(马氏体)相同时冷却(加热),这是广泛的交流磁化率的结果,熔体淬火热弹性马氏体相变的声速和内耗研究(无序)Ni 55 Fe 20 Al 25合金的实验结果为以下结论提供了明确的实验依据。不可逆的热弹性变化(热滞后)发生在奥氏体相的预马氏体制度。在加热循环中,该系统保留了在冷却循环期间在马氏体-马氏体相共存区域中发生的马氏体相的起始和随后生长(以母体奥氏体相为代价)的“记忆”。我们在本文中报告并讨论了这些新的发现。
2007-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Calorimetric and magnetic study for Ni$_{50}$Mn$_{36}$In$_{14}$ and relative cooling power in paramagnetic inverse magnetocaloric systems
非化学计量的Heusler合金Ni $_{50}$ Mn $_{36}$ In $_{14}$在345 K附近经历马氏体相变,高温奥氏体相表现出顺磁性而不是铁磁性行为,如在具有较低温度转变的类似合金中所示。适当制备的样品显示出尖锐的转变,一个相对较小的热滞后,和一个大的场致熵变。我们分析了磁热行为,通过磁化和直接场依赖量热法测量。对于通过一级变换的测量,设计了一种改进的热脉冲弛豫量热法。这一结果为相关材料场致熵变的解析计算提供了坚实的基础。的相对冷却功率(RCP)的分析,基于集成的场致熵变和磁化行为的Mn自旋系统与铁磁相关性,表明一个显着的RCP可以在这些材料中获得通过微调的磁性和结构的转变温度通过微小的成分变化或局部顺序的变化。
2015-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Fermi level tuning and atomic ordering induced giant anomalous Nernst effect in Co2MnAl1-xSix Heusler alloy
Co_2MnAl在费米能级附近具有外尔点,由于其较大的Berry曲率,将产生较大的反常霍尔效应(AHE)和能斯特效应(ANE)。本文系统地研究了费米能级位置和原子有序度对Co2 MnAl(1-xSix)中AHE和ANE的影响。Co2 MnAl薄膜保持B2无序结构而不受退火温度的影响,其反常霍尔电导率σ xy和横向Peltier系数σ xy远小于L21有序Co2 MnAl的计算值。考虑B2无序对sigma_xy的计算很好地再现了实验结果,从而得出结论:B2无序大大降低了源于Weyl点的Berry曲率。Si取代Al使L21原子的有序性大大提高,费米能级位置发生移动,σ_xy也得到了很大的提高,这与我们的理论计算结果一致。由于sigma_xy的主要贡献,在Co2 MnAl_(0.63)Si_(0.37)中观察到ANE的最高热电势6.1uV,这与最近报道的Co2 MnGa相当。本研究清楚地表明费米能级调谐和高原子有序性对于获得Co基Heusler合金中的拓扑特征对横向输运性质的影响的重要性。
2019-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Phase transformation in steel alloys for magnetocaloric applications; Fe$_{85-x}$Cr$_{15}$Ni$_{x}$ and Fe$_{85-x}$Cr$_{15}$Mn$_{x}$ as prototypes
我们在这里表明,通过与Ni或Mn合金化,可以在常见的钢合金如Fe $_{85}$ Cr $_{15}$中实现结构和磁性相变。预测的相变是从铁磁体心立方(bcc)相到顺磁面心立方(fcc)相。在转变时预测的相对高的$\sim1.4μ_{B}$ /原子的平均磁矩表明不锈钢潜在地可以呈现足够强的磁热效应,以使这些合金成为在室温和室温附近操作的制冷应用的良好候选者。
2012-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Transition from ferromagnetic to noncollinear to paramagnetic state with increasing Ru concentration in FeRu films
研究了FeRu薄膜随Ru浓度增加从体心立方到密排六方的结构转变及从铁磁到非共线再到顺磁的磁性质变化,发现少量Ru即可影响Fe的磁序并可能影响磁性器件性能。
2024-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Phase diagram, ferromagnetic martensitic transformation and magnetoresponsive properties of Fe-doped MnCoGe alloys
采用X射线衍射(XRD)和磁性测量研究了Fe掺杂MnCoGe合金的晶体结构和磁响应特性。通过将含Fe的同结构化合物合金化到MnCoGe中,可以在奥氏体和马氏体的居里温度之间的温度窗口中实现从顺磁性奥氏体到具有大磁化差的铁磁性马氏体的磁结构转变,从而导致磁场诱导的马氏体转变和大的磁熵变。提出了掺铁MnCoGe合金的结构和磁性相图。
2012-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Is Delta_{pi}-gap-only superconductivity possible in Mg_{1-x}Al_{x}B_{2} and Mg(B_{1-y}C_{y})_{2} alloys?
用密度泛函方法研究了Mg_{1-x} Al_{x} B_{2}和Mg(B_{1-y} C_{y})2}合金的k分辨σ带和π带空穴.我们发现,在这两个系统中作为杂质浓度的函数的损失的σ-和π-带孔的计算配置文件与实验定性一致,正如预期的那样。我们还描述了它与Mg_{1-x} Al_{x}、B_{2}和Mg(B_{1-y} C_{y})_{2}的超导电性的关系。
2006-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Debye temperature of nanocrystalline Fe-Cr alloys obtained by mechanical alloying
采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和穆斯堡尔谱(MS)等技术对机械合金化制备的一系列纳米晶Fe 100-xCrx合金进行了研究。使用XRD和SEM对样品进行结构表征,而MS允许进行相分析以及确定德拜温度Theta_D。关于后者,在约100 μ m的范围内显示出相对于体积Theta_D值的增强。40 < x <50。在Fe_(55.5)Cr_(44.5)样品中检测到两个相,即(1)晶相和磁性相,θ_D=572(56)K;(2)非晶相和顺磁性相,θ_D=405(26)K。
2015-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing deuterium-induced magnetic phase transitions in TbCo alloys with in-situ polarized neutron reflectometry
Uppsala University(乌普萨拉大学);Institut Laue-Langevin(朗之万研究所)
研究通过原位极化中子反射仪探讨氘对TbCo合金磁性相变的影响,发现Tb-rich合金中厚度膨胀是磁相变主机制,而Co-rich合金则无此现象,同时氧化界面对氘敏感但可间接调控。
2026-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Metal-insulator transition in amorphous alloys
我们专注于在半导体和金属之间形成的非晶合金中区分金属和绝缘行为的中心问题。为此,近年来已经证明电导率的对数温度导数w = d ln sigma / d ln T在确定金属-绝缘体转变(MIT)的金属含量x的临界值x_c方面非常有帮助。我们指出,对于各种非晶合金,最近的实验结果与通常的假设在T = 0时MIT连续性和σ(T,x_c)与T的幂成正比定性地不一致。这些结果表明,当T -> 0时,w(T,x_c)趋于0,在这种情况下,MIT在T = 0处(但仅在那里)应该是不连续的,这与Mott的有限最小金属电导率假设是一致的。
2001-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Mn-site doping and its effect on inverted hysteresis and thermomagnetic irreversibility behavior of antiferromagnetic Mn$_5$Si$_3$ alloy
研究了Mn位掺杂的Mn($_{5-x}$ A $_x$ Si $_3$)金属间化合物硅化锰合金($x$ = 0.05,0.1,0.2和A = Ni,Cr)的结构和磁行为,重点研究了反磁滞行为和热磁不可逆性。室温X射线粉末衍射数据证实,所有掺杂的合金都以六方$D8_8$型结构结晶,空间群为$P6_3/mcm$。发现掺杂合金在从室温冷却过程中表现出顺磁(PM)-共线反铁磁(AFM 2)-非共线反铁磁(AFM 1)转变。随着Ni/Cr浓度的增加,AFM 1-AFM 2转变温度和场的临界值都显著降低。反磁滞回线,场诱导逮捕,和热磁逮捕,未掺杂的Mn $_5$ Si $_3$合金的关键功能,被发现显着影响Mn位掺杂,并最终消失与4\%的掺杂。
2020-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetic properties of MnCo1-xFexSi alloys
采用差示扫描量热仪(DSC)、X射线粉末衍射仪(XRD)和磁测量等方法研究了MnCo_(1-x)Fe_xSi(0 <= x <= 0.50)合金的晶体结构、马氏体相变和磁性能。在高温顺磁状态下,合金发生了由六方相的Ni 2 In型马氏体向TiNiSi型正交马氏体的转变。随Fe含量的增加,马氏体转变温度(TM)和马氏体居里温度(T_C^M)均降低。引入的Fe原子在Fe-Mn原子之间建立铁磁(FM)耦合,并破坏MnCoSi化合物中的双螺旋反铁磁(AFM)耦合,导致马氏体相的磁性从螺旋AFM状态转变为FM状态。对于x = 0.10,0.15和0.20的合金,在两种磁性状态之间观察到了变磁转变。提出了MnCo_(1-x)FexSi(0 <= x <= 0.50)合金的磁结构相图。
2015-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties and magnetostructural phase transitions in Ni2+xMn1-xGa shape memory alloys
系统地研究了Ni 2 + xMn 1-xGa(0 \le x \le 0.19)Heusler合金在铁磁状态下发生马氏体-奥氏体结构相变时的磁性能。通过测量自发磁化强度,确定了结构相变时的Ms(T)和跳跃ΔM。虚拟居里温度的马氏体估计从马氏体和奥氏体相的磁化强度的比较。估算了Mn和Ni原子铁磁态的饱和磁矩和顺磁态的有效磁矩,讨论了离域效应对合金磁性的影响。实验结果表明,马氏体转变温度的移动与成分的关系很弱。考虑到马氏体-奥氏体转变时的潜热的实验数据,该位移的值与克拉佩龙-克劳修斯公式具有良好的对应关系。
2004-05-07 cond-mat.mtrl-sci
H-T Phase Diagram of Rare-Earth -- Transition Metal Alloy in the Vicinity of the Compensation Point
铁磁金属玻璃在强磁场中和补偿温度附近的异常磁滞回线迄今为止已被解释为样品的不均匀性。在顺磁稀土离子近似下,考虑稀土(Gd)磁各向异性,采用两个亚晶格模型,得到了亚铁磁GdFeCo合金的H-T磁相图。结果表明,如果$f$ -亚晶格的磁各向异性大于$d$ -亚晶格的磁各向异性,则三临界点的温度可以高于补偿点的温度。所得到的相图解释了所观察到的异常磁滞回线作为高场磁相变的结果,其顺序随温度而变化。这也意味着在磁补偿点附近的磁滞回线的形状是强烈的温度依赖性。
2019-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Detection of sub-lattice magnetism in sigma-phase Fe-V compounds by zero-field NMR
本文报道用~(51)VNMR技术首次成功地测量了σ相Fe(100-x)Vx合金(x = 34.4,39.9和47.9)的亚晶格磁性。存在于所有五个晶体位置上的钒原子都是磁性的。它们的磁性是特定位置的特征,强烈依赖于组成。磁性最强的位置为A,磁性最弱的位置为D。每个V原子的估计平均磁矩从x = 34.4的0.36 μ B下降到x = 47.9的0.20 μ B。V原子的磁性与Fe原子的磁矩呈线性相关,表明V原子的磁性是由Fe原子的磁矩引起的。
2010-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Field-induced multiple metamagnetization in phase transition from paramagnetic austenite to ferromagnetic martensite in MnNi1-xFexGe
通过将反铁磁MnNiGe马氏体与铁磁MnFeGe奥氏体相结合,调整相稳定性和磁结构,实现了MnNi_(1-x)FexGe系统的磁场诱导马氏体相变。掺杂的Fe使MnNiGe的孤立结构和磁性转变在室温下一致,并且还建立了六Mn中心一Fe原子簇中的铁磁耦合。铁磁团簇从马氏体的反铁磁态转变为铁磁态,合金在外场作用下进一步被诱导为更强的铁磁态,在整个转变过程中产生了高达50 emu/g的磁化强度差。因此,场致马氏体相变经历了多次变磁化过程。
2010-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Phase-field modeling of paramagnetic austenite-ferromagnetic martensite transformation coupled with mechanics and micromagnetics
提出了一种模拟磁性马氏体相变的三维相场模型。该模型考虑了顺磁性立方奥氏体到铁磁性四方马氏体的转变,因为它发生在磁性Heusler合金,如Ni 2 MnGa中,并且基于具有温度依赖系数的Landau 2-3-4多项式。顺磁-铁磁转变是通过内插作为铁弹畴的序参量的函数的微磁能来捕获的。该模型是在真实空间的有限元(FE)方法数值实现。在马氏体状态的有限元模拟表明,该模型是能够正确地夺回铁弹和磁性微观结构,以及外部刺激的影响。模拟结果表明,当施加磁场或压应力时,顺磁奥氏体向铁磁马氏体转变向更高的温度移动。的相变温度的变化对外部刺激的强度的依赖性也被揭露。磁热材料中的相变的模拟对于高能效磁热冷却装置的开发具有高度兴趣。
2022-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism: the Driving Force of Order in CoPt. A First-Principles Study
CoPt或FePt等原子合金按照有利于其强磁各向异性的四元L10结构有序化。相反,磁性可以影响化学有序。本文用{ \it ab initio}方法计算了Co-Pt合金在顺磁和铁磁状态下的L10和L12结构的稳定性。他们表明,磁性强烈地加强了这个系统中的有序趋势。一个简单的紧约束分析允许我们用一些相关参数来解释这种行为。
2012-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Precursor of the premartensite in Ni2MnGa magnetic shape memory alloy: A pair distribution function study
观察到的马氏体相变前的前驱体现象对理解形状记忆和磁性记忆合金(MSMA)的重要工艺性能起着至关重要的作用。被认为是马氏体的前体状态的预马氏体(PM)相最近被证明是化学稳定相(Nature Commun. 8,1006(2017)),需要对这些材料中的前体效应进行严格的调查。我们在这里提出了一个证据的PM相在Ni2MnGa MSMA使用高能量同步辐射对分布函数(PDF)的研究中存在的前体状态。在短程有序(SRO)制度中嵌入奥氏体基体内的前体状态从远高于实际PM相变开始。PM相的这种SRO前体状态的存在产生与TC周围的铁磁(FM)序参量耦合的应变,导致顺磁到FM相变的一阶特征。
2021-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic phase separation in ordered alloys
我们提出了一个晶格模型来研究有序合金的平衡相图与一个磁性组件,表现出低温相分离之间的顺磁和铁磁相。该模型是从Cu $_{3-x}$ AlMn $_{x}$中观察到的实验事实构建的,并且它包括适于再现低温可磁化性间隙的构型自由度和磁性自由度之间的耦合。这种共存区域的发生的基本成分是由磁性组分的长程原子有序引起的铁磁有序的发展。平均场和蒙特卡罗解决方案的比较研究。此外,该模型可以使嵌入在非磁性基质的铁磁畴的结构的研究。这与磁阻和顺磁性等现象有关。
2001-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Approach for Deciphering Magneto-Structural Phase Transitions: Proof of Concept in Heusler Alloys
Institute of Materials for Magnetism and Electronics, National Research Council(磁性材料与电子研究所,国家研究委员会);V.G. Baryakhtar Institute of Magnetism of the NAS of Ukraine(乌克兰国家科学院 V.G. 巴里亚赫塔尔磁学研究所);University of Vienna, Faculty of Physics(维也纳大学物理学院);University for Continuing Education Krems(克雷姆斯继续教育大学);University of Parma, Department of Mathematical, Physical and Computer Sciences(帕尔马大学数学、物理和计算机科学系)
研究通过热力学分析解码Heusler合金的磁-结构相变,揭示不同相变行为下的特征温度差异,提出从磁化数据中提取不可测温度的稳健框架。
2026-05-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Crossover from antiferromagnetic to ferromagnetic ordering in semi-Heusler alloys Cu1-xNixMnSb with increasing Ni concentration
用直流磁化、中子衍射和中子退极化等方法研究了半Heusler合金Cu_(1-x)Ni_xMn_Sb(x < 0.3)的磁性和从反铁磁态到铁磁态的转变.当x < 0.05时,Cu_(1-x)Ni_xMnSb系统主要处于AFM态。在0.05 \leq x \leq 0.2的范围内,随着温度的降低,存在从顺磁到FM态的转变,在~50 K以下AFM和FM相共存。随着Ni取代量的增加,FM相以AFM相为代价增长,并且对于x > 0.2,系统完全转变为FM相。根据所获得的结果,我们进行了定量分析的两个磁相,并提出了一个磁相图的Cu 1-xNixMnSb系列在区域x < 0.3。我们的研究给出了一个微观的理解所观察到的交叉从AFM FM订购在所研究的半Heusler合金Cu 1-xNixMnSb。
2012-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Magnetochemical effects on phase stability and vacancy formation in fcc Fe-Ni alloys
本研究通过密度泛函理论参数化模型和蒙特卡洛模拟,揭示了fcc Fe-Ni合金中磁化学效应对相稳定性和空位形成的关键影响,成功预测了相图及磁自由能变化。
2022-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Competition of L21 and XA Ordering in Fe2CoAl Heusler Alloy: A First-Principles Study
采用广义梯度近似(GGA)和GGA+U的第一性原理计算,系统研究了Fe 2CoAl(FCA)Heusler合金的物理性质.研究了相对于Wyckoff位的原子有序对FCA常规L21相和XA相的相稳定性、磁性和半金属度的影响。各种可能的假设结构,即,L21、XA-I和XA-II是通过改变它们的Wyckoff位置的原子占位来制备的。首先,我们确定了FCA的稳定相,考虑各种非磁性(或顺磁性),铁磁性(FM)和反铁磁性(AFM)的配置。其中,铁磁(FM)XA-I结构被认为是能量最稳定的。每个单元的总磁矩在任何阶段都不符合斯莱特-鲍林(SP)规则;因此,在任何配置中都没有观察到半金属度。然而,FM有序的XA-I型FCA在EF下显示78%的自旋极化。有趣的是,XA-I型FCA的结果与实验结果非常吻合。
2020-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Formation and magnetic properties of spark plasma sintered Mn$_{3-δ}$ ($δ$ = 0, 1) alloys
采用放电等离子烧结法合成了D 0 $_{22}$ Mn $_{3 - δ}$ Ga($δ$ = 0,1)Heusler合金。合成了单相Mn $_3$ Ga(T $_\mathrm{c}$ $\simeq$ 780 K),同时发现Mn $_2$ Ga(T $_\mathrm{c}$ $\simeq$ 710 K)与近化学计量比的室温顺磁性Mn $_9$ Ga $_5$ ~($\approx$ 15 \%)共存,这是由于其较低的形成能,这一结果由我们的密度泛函理论(DFT)计算证实.合金表现出硬磁行为,室温自发磁化强度mPDMATHABMW(80 kOe)= 1.63(0.83)$μ_\mathrm{B}$ /f. u。Mn $_3$ Ga(Mn $_2$ Ga)的HPDMATHABMQ = 4.28(3.35)kOe。进一步研究磁性,直到通过Stoner-Wohlfarth模型的T $_\mathrm{c}$和H $_\mathrm{c}$(T)分析显示磁化反转的成核机制。实验结果得到了DFT计算的支持,表明D 0 $_{22}$ Mn $_2$ Ga的基态是通过从全Heusler Mn $_3$ Ga结构中去除Mn原子而得到的,符合半Heusler合金图.
2019-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Determination of the vibrational contribution to the entropy change at the martensitic transformation in Ni-Mn-Sn metamagnetic shape memory alloys: A combined approach of time-of-flight neutron spectroscopy and ab-initio calculations
结合不同的实验技术,测定了Ni-Mn-Sn变磁性记忆合金中马氏体相变熵变的不同贡献。振动的贡献已被推断从马氏体和奥氏体相的振动态密度。这已经完成了结合飞行时间中子散射测量和从头计算。此外,还计算了熵变的电子部分。由于马氏体相变发生在两个顺磁相之间,磁性的贡献可以忽略不计,熵变可以简化为两项之和:振动和电子。得到的振动贡献值(-36 \pm 5 J kg^(-1)K^(-1))几乎提供了量热法测得的总熵变(-41 \pm 3 J kg^(-1)K^(-1)),其差值是在实验误差范围内的电子贡献。
2016-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Spin-dependent electron dynamics and recombination in GaAs(1-x)N(x) alloys at room temperature
本文报道了在室温下用脉冲光抽运方法在低氮含量(x = 2.1,2.7,3.4%)的GaAs(1-x)N(x)合金中实现的传导电子自旋极化动力学的实验和理论研究。发现由自由电子的平均自旋决定的光致发光圆偏振度达到40-45%,并且这个巨大的值在2ns内持续存在。同时,总的自由电子自旋以~150 ps的特征时间快速衰减。结果被解释为自旋依赖捕获的自由传导电子深顺磁中心导致动态极化的束缚电子。我们发展了自旋极化自由载流子和局域载流子耦合系统中自旋动力学的非线性理论,该理论描述了实验依赖性,特别是在横向磁场中观察到的电子自旋量子拍。
2006-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence of quantum Griffiths phase in Ni_{1-x}V_x nanoalloys
已知金属Ni $_{1-x}$ V $_x$合金在本体中的临界浓度$x_c \sim$ 0.114下表现出铁磁到顺磁的无序量子相变(QPT)。这样的QPT伴随着量子格里菲思相(QGP),其中遵循非普适幂律温度依赖性的物理观测值,在过渡的顺磁侧的有限温度范围内。在目前的工作中,我们探讨了QGP发生在该合金系统的纳米颗粒。采用化学回流法制备了$x$在$x_c$附近的纳米合金,其平均粒径为18-33 nm。在一些显微镜和光谱研究以确定尺寸、组成和相之后,还进行了直流磁化测量以寻找纳米合金中QGP的任何特征。在纳米颗粒的阻挡铁磁状态内,在$x$依赖的转变温度$\rm{T_P} (\it{x})$以下观察到磁化强度的顺磁性增加,并且通过电阻率的温度依赖性中在$\rm{T_P} (\it{x})$处的峰值来证实。在这个紧急阶段的磁化率遵循非居里幂律温度依赖性低于10 K的$0.09 \leq x \leq 0.14$,表明在这些温度和组成范围内的纳米粒子中存在的QGP。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental and Theoretical Investigation on the Possible Half-metallic Behaviour of Equiatomic Quaternary Heusler Alloys: CoRuMnGe and CoRuVZ (Z = Al, Ga)
本文研究了四元Heusler合金CoRuMnGe和CoRuVZ(Z = Al,Ga)的结构、电子、磁性和输运性质。三种合金均为立方结构。CoRuMnGe具有L2 $_1$结构,而其它两种合金具有B2型无序结构。对于CoRuMnGe和CoRuVGa,实验磁矩与理论和Slater Pauling规则预测的结果非常吻合,而对于CoRuVAl,实验结果与理论和Slater Pauling规则预测的结果有较大的偏差.在CoRuVAl的情况下,矩的减少可能是由于Co和Ru位点以及V和Al位点之间的反位无序而产生的。在这些合金中,CoRuMnGe具有最高的T $\mathrm{_C}$,为560 K。电阻率随温度的变化反映了CoRuMnGe合金的半金属性质。CoRuVAl在顺磁和铁磁状态下都表现出金属特性,而CoRuVGa的电阻率与温度的关系是很不寻常的。在最后一个系统中,$ρ$与T的曲线显示出异常的形式的最大值和负电阻率温度系数(TCR)的区域中的磁有序状态。计算结果表明,CoRuMnGe、CoRuVAl和CoRuVGa的自旋极化率分别为91%、89%和93%,接近半金属铁磁态.为了研究实验观察到的结构的电子性质,我们还模拟了CoRuMnGe合金的Co-Ru交换无序结构,发现无序结构保持了半金属性质,高自旋极化,具有与理想结构几乎相同的磁矩。CoRuMnGe合金具有接近半金属的特性、高T $\…
2019-08-02 cond-mat.mtrl-sci
A BRAVE Alloy Design Campaign (Bayesian Risk-aware Alloy discoVery and Exploration)
Texas A&M University(德克萨斯农工大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);DEVCOM Army Research Laboratory South at Texas A&M University(德克萨斯农工大学南德弗康陆军研究实验室)
针对受限合金优化中高性能成分位于相稳定边界的问题,提出风险感知贝叶斯优化方法,在Al-V-Cr-Mn-Fe-Co-Ni-Cu体系中通过三循环迭代合成48种合金,实现了高强度和高延展性两种成分区间,验证了约束最优解位于活跃约束边界的KKT预测。
2026-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Exotic magnetic behaviour and evidence of cluster glass and Griffiths like phase in Heusler alloys Fe2-xMnxCrAl
本文详细研究了一系列Heusler合金Fe_(2-x)Mn_xCrAl(x=0,0.25,0.5,0.75和1)的结构、磁性和热力学性质。利用高分辨率同步辐射X射线衍射对该系列化合物进行了结构研究。结果表明,随着Mn含量的增加,Fe 2CrAl的L21结构不稳定。直流磁化结果表明,随着Mn浓度的增加,顺磁(PM)到铁磁(FM)的相变温度(TC)降低。从磁记忆效应、热容、随时间变化的磁化强度和随直流场变化的交流磁化率的系统分析中观察到,Fe_2CrAl在约3.9K(Tf ~ 2)时发生类团簇玻璃(CG)转变。Fe 1.75Mn 0.25CrAl和Fe 1.5Mn 0.5CrAl分别在Tf 1 ~22 K、Tf 2 ~4.2 K和Tf 1 ~30.4 K、Tf 2 ~9.5 K附近出现双类CG相变,而Fe 1.25Mn 0.75CrAl在低于TC的Tf 2 ~11.5 K附近出现单类CG相变。有趣的是,FeMnCrAl合金在~ 22 K(Tf*)、16.6K(Tf 1)和11 K(Tf 2)发生了三次类CG相变。在高温下,逆直流磁化率的温度响应的详细分析清楚地揭示了格里菲思相(GP)的观察超过300 K(T*)的Fe 2CrAl和这个阶段持续与Mn浓度的减少T*。
2019-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Unconventional transport behavior in the Quaternary Heusler compounds CoFeTiSn and CoFeVGa
本文报道了新合成的四元Heusler化合物CoFeTiSn和CoFeVGa的电输运和磁性质。我们观察到一个显着的变化,CoFeTiSn的电子输运性质的系统经历了顺磁到铁磁的转变。虽然样品在顺磁相中显示出活化的半导体行为,但随着铁磁转变的开始,它突然转向金属相。我们比较了该系统与其他Hesuler化合物表现出类似的异常的运输,它似乎CoFeTiSn有很多相似之处的Fe $_2$ VAl化合物具有赝隙的顺磁相。与此形成鲜明对比的是,CoFeVGa在90 K以下显示出主要的半导体行为,低于90 K时显示出金属区域的窗口。两种组分均表现出负的Seebeck系数随温度线性变化。CoFeTiSn的塞贝克系数值与许多被确定为潜在热电材料的Heusler合金的塞贝克系数值相当。
2018-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of magnetoelastic coupling and magnetic phase coexistence in Mn$_{1.7}$Fe$_{1.3}$Si Heusler Alloy
本研究通过结构、磁学及输运性质分析,揭示Mn$_{1.7}$Fe$_{1.3}$Si赫斯勒合金的磁相变、磁弹性耦合及低温相共存特性,为其自旋电子学应用提供关键数据支撑。
2025-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Structural and electronic properties of superconducting Heusler alloy Ni$_{2}$Nb$_{1+x}$Sn$_{1-x}$: \textit{Ab initio} approach
采用\textit{ab initio}计算方法,系统地研究了NiPDMATHABMN Nb $_{1+x}$ Sn $_{1-x}$($x$ = 0,0.25,0.50)的结构和电子性质.在这里,投影仪增广波方法(PAW)中实现的维也纳\textit{ab initio}模拟包(VASP)内的广义梯度近似(GGA)的交换相关功能已被使用。本文报道了Ni $_{2}$ Nb Sn和Ni $_{2}$ Nb $_{1.25}$ Sn $_{0.75}$虽然没有结构转变,但Ni $_{2}$ Nb $_{1.5}$ Sn $_{0.5}$可以从立方L2 $_{1}$相转变为四方结构。在非化学计量比合金中,立方晶格参数随着Nb在Sn位点处的掺杂而减小。合金在所有结构中均处于顺磁相。Ni和Nb的3d态之间的杂化引发了四重态畸变。由于立方L2 $_{1}$相中的Nb掺杂,在费米能(EPDMATHABMW)(N(EPDMATHABMW))处的总态密度(DOS)存在显著变化。N(EPDMATHABMW)随着Nb掺杂的增加而增加。但在Ni-$_{2}$-$_{1.5}$的结构转变过程中,N(E-$_{F}$)降低.超导临界温度(TPDMATHABMX)也随Nb在立方相中的掺杂和四角畸变而变化,因为TPDMATHABMX非常依赖于N(EPDMATHABMW)。
2013-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Alloy engineering of Magnetic phases in two-dimensional Chromium Trihalides
Institute of Physics, University of São Paulo(圣保罗大学物理研究所);Department of Theoretical and Computational Chemistry, National University of Córdoba(科尔多瓦国立大学理论与计算化学系);Department of Materials Engineering, University of São Paulo(圣保罗大学材料工程系)
研究二维三卤化铬及其三元合金,通过密度泛函理论研究其磁性相,发现纯化合物中不同磁性相带隙变化小,Cr原子磁矩递增,合金中FM态最低,带隙有弯曲,居里温度随成分变化,且合金形成在有限温度下热力学有利。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and properties of (TiZrNbCu)_1-xNi_x high entropy amorphous alloys
对四种(TiZrNbCu)_1-xNi_x(x \le 0.25)非晶高熵合金(a-HEA)的性能进行了综合研究。样品为约20 \mum厚的带状物,其完全非晶态通过X射线衍射和热分析来验证。用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对样品的表面形貌、成分和组分分布进行了研究。所选择的性质是熔融温度(T_m)、低温比热(LTSH)、磁化率χ_exp和杨氏模量(E)。而LTSH和χ_exp是针对铸态样品测量的,E是针对铸态样品和松弛样品(在接近玻璃化转变温度的短退火之后)两者测量的。LTSH表明费米能级的电子态密度N_0(E_F)随着x的增加而减小,而德拜温度(θ_D)随着x的增加而增加。这与在前过渡金属(TE)与后过渡金属(TL)的二元和三元金属玻璃中观察到的相似,表明N_0(E_F)主要由TE的d电子控制。LTSH也表明在低于1.8K时没有超导电性,在4K以上出现玻色子峰,类自由电子顺磁效应对χ_exp的贡献随x减小,而E与θ_D一样随x增大,表明Ni的加入增强了原子间的成键。混合物的规则,这些和其他类似的HEAs的适用性进行了简要讨论。
2016-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the spin dynamics and magnetic phase transitions of the Cantor alloy via composition and sample processing protocols: A muon spin relaxation study
本文利用μ子自旋弛豫研究Cantor合金中成分和样品处理对磁相变与自旋动力学的影响,发现相变温度对成分敏感、压力处理导致相变不均匀,并证明可通过成分和工艺调控自旋动力学。
2024-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-Caloric effect and Multiple magnetic phases in Al doped Ni2MnSn0.75Al0.25 Heusler Alloys
Indian Institute of Technology (Banaras Hindu University)(印度教大学印度理工学院);Banaras Hindu University(贝拿勒斯印度教大学)
研究铝掺杂Ni2MnSn0.75Al0.25赫斯勒合金的磁热效应和多磁相,通过温度依赖磁化测量等方法,确定转变温度等参数,证实铁磁交换主导,发现共存相互作用及重入簇玻璃态,磁行为归因于Al替代致交换作用改变与原子无序。
2026-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange interactions and Curie temperatures in Cr-based alloys in Zinc Blende structure: volume- and composition-dependence from first-principles calculations
本文计算了Cr基磷属元素化物和硫属元素化物CrX(X=As,Sb,S,Se和Te)以及混合合金CrAs $_{50}$ X $_{50}$(X=Sb,S,Se和Te)的交换作用和居里温度。计算了Zn Blende(ZB)结构的12个晶格参数值(5.44 ~ 6.62 μ m),适用于一些典型的II-VI族和III-V族半导体衬底。电子结构是通过原子球近似(ASA)中的线性松饼-锡-轨道(LMTO)方法计算的,使用空球来优化ASA相关误差。必要时,使用该方法的全电位版本FP-LMTO对结果进行验证。采用相干势近似(CPA)方法研究了CrAs $_{50}$ X $_{50}$(X=Sb,S,Se,Te)合金中As亚晶格的无序效应.交换相互作用的合金的铁磁(FM)的参考状态,以及无序的本地矩(DLM)状态使用线性响应方法计算。然后,这些结果被用来估计居里温度从低和高温侧的铁磁/顺磁转变。居里温度的估计提供,平均场和更准确的随机相位近似的基础上。占主导地位的反铁磁交换相互作用的一些低的值的晶格参数的FM参考状态CrS,CrSe和CrTe促使我们寻找这些系统的反铁磁(AFM)配置的能量低于相应的FM和DLM值。有限数量的AFM计算的结果进行了讨论,确定AFM[111]状态作为这些情况下的基态的可能候选者。
2010-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Study of atomic disorder in Ni-V alloys
我们提出了一个对分布函数(PDF)分析,从中子衍射数据的Ni $_{1-x}$ V $_x$合金在富Ni制度。这样的结构研究的目的是澄清与量子格里菲思相接近的铁磁-顺磁量子相变的磁不均匀性的起源。PDF分析成功地揭示了我们的Ni $_{1-x}$ V $_x$多晶样品的结构和化学分布的细节,该样品是通过高温退火和快速冷却方案制备的。该研究证实了以下预期:具有0 $ \leq x \leq $ 0.15的所有Ni $_{1-x}$ V $_x$样品以具有一些残余应变的单相fcc结构结晶。的晶格常数和原子位移参数与V-浓度$x$的增加是一致的解释由V和Ni原子的晶格上的随机占用,与半径比($r_{V}/r_{Ni}$)为1.05。探测局部PDF的替代简单模型,例如V簇或有序结构(Ni $_8$ V,Ni $_3$ V),与随机占据相比,结果较差。本研究强烈支持了二元合金Ni $_{1-x}$ V $_x$中的磁性团簇起源于由“随机”占据而产生的富Ni区域,而不是化学团簇。结果表明,Ni $_{1-x}$ V $_x$是一种在较宽的浓度范围内(x=0.15)能在低温下(T=15 K)保持固溶体的罕见例子。
2023-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Machine Learning Guided CALPHAD Design of Ru-Stabilized BCC B2 Refractory Alloys
California Polytechnic State University(加州州立理工大学);Merrimack College(梅里马克学院)
本研究将CALPHAD计算与随机森林主动学习相结合,系统探索了Ru稳定的Nb基BCC+B2难熔合金成分空间,建立了高温稳定性设计规则,并识别出晶格失配作为关键优化目标。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Spin fluctuations in nearly magnetic metals from ab-initio dynamical spin susceptibility calculations:application to Pd and Cr95V5
我们描述了我们的理论形式和计算方案,使从头计算的动态顺磁自旋磁化率的金属和合金在有限的温度。它的基础是电子多重散射中的含时密度泛函理论,虚时间格林函数形式主义。结果收到一个自然的解释过阻尼振荡器系统,使他们适合纳入自旋波动理论。为了说明,我们将我们的方法应用到近铁磁金属Pd和近反铁磁铬合金Cr95V5。我们比较和对比这两种金属的自旋动力学,并在每种情况下确定这些波动的弛豫时间远远长于典型的电子“跳跃时间”。
2000-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el