RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математика. Механика. Физика» // Архив

Вестн. Южно-Ур. ун-та. Сер. Матем. Мех. Физ., 2025, том 17, выпуск 3, страницы 47–54 (Mi vyurm647)

Физика

Computer modeling of magnetic properties of disordered BCC phase of Fe$_{100-x}$Me$_x$ alloys (Me = AL, GA, GE)

[Компьютерное моделирование магнитных свойств неупорядоченной ОКЦ фазы сплавов Fe$_{100-x}$Me$_x$ (Me = AL, GA, GE)]

M. A. Zagrebina, I. A. Markovichb, A. S. Kuznetsova, M. V. Matyuninaa, A. V. Butakova

a Chelyabinsk State University, Chelyabinsk, Russian Federation
b South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation

Аннотация: Для сплавов Fe-Me (Me = Al, Ga, Ge) в рамках теории функционала плотности рассчитаны постоянные магнитного обменного взаимодействия $J_{ij}$ и проведена оценка температуры Кюри $T_C$ для неупорядоченной фазы $A2$ в интервале концентраций Me = Al, Ga, Ge $0 \leqslant x \leqslant 14$ ат. % и диапазоне параметров кристаллической решетки $2,7 \leqslant a \leqslant 3,0$ Å. Полученное в работе распределение $J_{ij}$ демонстрирует нелинейное поведение. Наибольшее ферромагнитное взаимодействие в первой координационной сфере составляет $\approx 23$ мэВ. В третьей координационной сфере наблюдается антиферромагнитное обменное взаимодействие, которое достигает значения $\approx –2,5$ мэВ. Температуры магнитного перехода, рассчитанные с использованием приближения молекулярного поля на основании экспериментальных значений и параметров $a_0$, рассчитанных в рамках теории функционала плотности, показывают наличие концентрационного интервала $4 \leqslant x \leqslant 8$ ат. %, в котором TC возрастает. Сечение распределения рассчитанных значений температуры Кюри показывает, что для всех исследуемых сплавов Fe-Me (Me = Al, Ga, Ge) при параметре решетки $a_0 = 2,94$ Å возможно построить зависимость $T_C(x)$, удовлетворяющую экспериментальной.

Ключевые слова: сплавы на основе Fe, первопринципные расчеты, магнитное обменное взаимодействие, температура Кюри.

УДК: 537.61

Поступила в редакцию: 03.06.2025

Язык публикации: английский

DOI: 10.14529/mmph250305



© МИАН, 2025