沈阳师范大学学报(自然科学版)

2019, v.37;No.128(04) 289-295

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磁形状记忆合金Mn_2NiGa的第一性原理计算
First-principles calculation of magnetic shape memory alloy Mn_2NiGa

李春梅;胡岩菲;高明;黄仁忠;封文江;张扬;范晓岚;

摘要(Abstract):

Mn_2NiGa磁形状记忆合金立方奥氏体相因在室温下具有可逆马氏体相变,同时居里温度高达588 K,在高温下具有优异的磁热效应,因而在相应的学术领域和应用领域中具有重要的研究价值。掌握Mn_2NiGa磁形状记忆合金的原子占位、结构相变、磁性质和弹性常数是实现Mn_2NiGa合金磁形状记忆性能优化的关键。采用目前国际上较为先进的第一性原理精确Muffin-Tin轨道方法,系统计算研究了0 K下Mn_2NiGa合金立方奥氏体相与四方马氏体相的晶格结构参数、磁矩、弹性常数、电子结构及总能。研究结果表明,Mn_2NiGa合金立方奥氏体相具有Hg_2CuTi型晶格结构,而非传统Ni_2MnGa的L2_1结构;Mn原子是合金总磁矩的主要提供者,且2种Mn原子磁矩呈反平行排列;奥氏体相的剪切模量(C′=(C_(11)-C_(12))/2)小于0,因而低温下立方结构不稳定,可以发生由立方相到四方相的马氏体相变;根据Jahn-Teller效应,低温下四方相相对于立方相的稳定性,主要源于2种Mn和Ni原子分别与Ga原子的共价结合作用。上述理论结果有望为Mn_2NiGa合金性能的进一步优化提供理论指导。

关键词(KeyWords): 磁形状记忆合金;Mn_2NiGa;弹性常数;磁矩;第一性原理计算

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金资助项目(11674233)

作者(Author): 李春梅;胡岩菲;高明;黄仁忠;封文江;张扬;范晓岚;

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