SmCo5-XAlX電子結(jié)構(gòu)與磁性的第一性原理研究.pdf

1、S mCo5由于具有強(qiáng)單軸磁晶各向異性，較大飽和磁化強(qiáng)度與高居里溫度引起了廣泛的研究關(guān)注，因此成為高密度信息存儲磁記錄介質(zhì)的候選材料，然而在實(shí)際應(yīng)用中S mCo5具有較大的晶粒尺寸，這一點(diǎn)與記錄介質(zhì)要求相悖，為了解決應(yīng)用問題，一種方法是通過如B, C u和Al元素?fù)诫s來改善S mCo5的晶粒尺寸與磁性能，已有實(shí)驗(yàn)證實(shí)S mCo5摻雜Al元素后所形成的晶粒尺寸相比于未摻雜減小了30％~50%。本文通過第一性原理計(jì)算軟件研究 Al元素替代

2、Co后體系電子結(jié)構(gòu)與磁性能的變化。
　　本文研究采用基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算軟件VASP，通過使用GGA與自旋-軌道耦合等多種方法深入研究了 SmCo5的電子結(jié)構(gòu)、磁性和各向異性能，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)一步計(jì)算研究非磁性金屬元素Al替代摻雜形成SmCo5-XAl X體系的電子結(jié)構(gòu)與磁性，分析體系性質(zhì)變化與Al替代摻雜量之間的關(guān)系。
　　對SmCo5的電子結(jié)構(gòu)與磁性計(jì)算研究表明，Sm4f電子具有強(qiáng)烈的局域特性，Co3d電子表

3、現(xiàn)出良好的擴(kuò)展性，SmCo5的MAE來源于Sm4f的自旋-軌道耦合作用與Co3d的晶體場效應(yīng)。Sm原子的自旋磁矩與軌道磁矩反平行，兩者疊加構(gòu)成S m的原子磁矩，而Co的原子磁矩主要來源于自旋磁矩，軌道磁矩被?凍結(jié)‘。對非磁性元素 Al替代摻雜 SmCo5-XAl X的計(jì)算結(jié)果研究分析，我們發(fā)現(xiàn)隨著 Al替代量的增加，體系的電子性質(zhì)與磁性不斷的減弱，Al破壞了體系原有的Co3d交換作用，同時(shí)影響了 Sm4f的自旋-軌道耦合。但我們認(rèn)為少量