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