新型稀土永磁材料的理論計(jì)算與衍射實(shí)驗(yàn)研究.pdf_第1頁
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1、新型稀土-鐵金屬間化合物具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,對(duì)其微觀機(jī)理和相關(guān)物理性能認(rèn)識(shí)具有重要意義,可為提高該類化合物性能和開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域提供理論參考。本論文初步解釋了ThMn12型的R(Fe,Mo)12化合物熱膨脹反?,F(xiàn)象,分析了R(Fe,Si)12Nx化合物Si原子與N原子替代效應(yīng)以及Nd(Fe,Si)11Cx化合物磁性的微觀機(jī)理。論文取得進(jìn)步點(diǎn)主要如下: 本文采用變溫X射線衍射技術(shù),對(duì)R(Fe,Mo)12化合物(R=Nd,Y,D

2、y)熱膨脹反?,F(xiàn)象進(jìn)行了研究。結(jié)果表明R(Fe,Mo)12化合物(R=Dy,Nd,Y)有相似的a軸熱膨脹反常與正常的c軸熱膨脹現(xiàn)象,分析認(rèn)為R(Fe,Mo)12化合物熱膨脹反常主要取決于Fe-Fe相互作用,根據(jù)Nd(Fe,Mo)12的結(jié)構(gòu)參數(shù),不僅較短的Fe-Fe鍵負(fù)相互作用對(duì)熱膨脹反常有貢獻(xiàn),8j-8j等較強(qiáng)的Fe-Fe正相互作用也有很大貢獻(xiàn)。同時(shí)討論了第三元素Mo的替代作用影響熱膨脹反常的機(jī)理。 采用基于密度泛函理論的全勢(shì)能

3、線性綴加平面波((L)APW)+局域軌道(lo)和廣義梯度近似理論(GGA)開展了R(Fe,Si)12化合物(R=Y,Nd)的理論計(jì)算研究,結(jié)果表明:RFe10Si2化合物(R=Y,Nd)飽和磁矩明顯大于同類RFe10M2化合物(M=Ti,V,Cr,Mn,Mo和W),Si原子在化合物中存在兩種雜化機(jī)制,Si(8j)原子會(huì)同時(shí)減小三種晶位Fe原子磁矩,Si(8f)則主要減小Fe(8i)與Fe(8j)原子磁矩。由費(fèi)米面態(tài)密度變化分析認(rèn)為加入

4、Si原子會(huì)大大提高化合物居里溫度。 采用低溫下中子粉末衍射實(shí)驗(yàn)技術(shù)與密度泛函理論計(jì)算相結(jié)合對(duì)DyFe10Si2化合物的結(jié)構(gòu)與間隙氮原子效應(yīng)進(jìn)行了研究。中子衍射實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明DyFe10Si2化合物在77K溫度下的易磁化方向與ab平面存在11°左右的夾角。計(jì)算結(jié)果表明DyFe10Si2N化合物中間隙N原子雖有利于提高化合物飽和磁矩,但其作用很不明顯;在Si原子占8j位時(shí)N原子對(duì)Fe(8f)原子磁矩的增大作用減弱,同時(shí)降低了Fe(8i

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