fe_3x（x=al,si,ga）合金力学性质与相稳定性的第一性原理研究

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1、学校代码10135论文分类号0469学号20124014003学习方式：全曰制碩士学位办文Fe3X(X=A1，Si，Ga)合金力学性质与相稳定性的第一性原理研究FirstprinciplesinvestigationofmechanicalpropertiesandphasestabilityofFe3X(X=A1,Si,Ga)alloys学科门类：___________Sf__________—级学科：__________物理学_________学科、专业：理论物理申请人姓名：胡曰查指导教师姓名：__________那日苏_________♦

2、♦二〇一五年五月二十曰学校代码：105论文分类号：O469学号：20124014003学习方式：全日制硕士学位论文Fe3X（X=Al，Si，Ga）合金力学性质与相稳定性的第一性原理研究FirstprinciplesinvestigationofmechanicalpropertiesandphasestabililyofFe3X（X=Al，Si，Ga）alloys学科门类：理学一级学科：物理学学科、专业：理论物理申请人姓名：胡日查指导教师姓名：那日苏二〇一五年五月二十日内蒙古师范大学硕士学位论文内蒙古师范大学硕士学位论文中文摘要运用基于密度泛函

3、理论的EMTO方法系统研究了Fe3X(Al，Si，Ga)合金的力学性质。计算得到了Fe3X合金处于无序的A2相、有序的DO3相和L12相结构时的弹性常数，并深入分析了原子占位的有序性与磁有序性的关联。结果表明：Fe3Al合金的铁磁L12相为非稳定相，而DO3相和A2相的动力学稳定性（C′）依赖于合金的磁有序性。非磁A2相不稳定，而非磁的DO3相是稳定的且其C′比铁磁相略大，说明磁有序性使得无序相稳定。对于Fe3Si合金，铁磁DO3相是稳定的，具有较大的C′，然而非磁相的C′是负值，说明铁磁性才能保证该相的稳定性。铁磁性使得L12相的C′相对无磁

4、相增加一倍左右，使得体系稳定。Fe3Ga合金中，L12相在低温铁磁态中热力学和动力学均为稳定相，这与相图相符。铁磁性使得DO3相动力学弱稳定，而使得L12相稳定。总之，Fe3X（Al，Si，Ga）合金的动力学稳定性与磁有序性和原子占位有序性以及结构的强烈关联，使得一些低温相是由于铁磁性而稳定的。关键词：Fe3X合金，第一原理计算，力学性质，相稳定性内蒙古师范大学硕士学位论文ABSTRACTAbinitioalloytheory,formulatedwithintheexactmuffin-tinorbitals(EMTO)methodwasus

5、edtodeterminetheelasticpropertiesofFe3X(Al，Si，Ga)alloys.TheelasticparametersofFe3XalloysindisorderedA2structures,orderedDO3andL12structureswerecalculated.Andfurther,thecorrelationbetweenatomicorderinbcclatticeandmagnetismwasanalyzed.TheresultsindicatethatL12isanunstablephase

6、forFe3Al,andthestabilityofDO3andA2phasesisstronglyconnectedwithitsmagneticstate.NonmagneticA2structureofFe3Xalloyisdynamicallyunstable,suggestingthattheferromagnetismstabilizesthedisorderedA2phase.TheC′ofnonmagneticDO3phaseisalittlelargerthanthatofferromagneticphase,whichind

7、icatingthattheferromagnetismdestabilizestheDO3phase.ThischaracteristicissimilarwiththatofFe3Gaalloys.ForFe3Sialloys,DO3phaseisdynamicallystablewithverylargeC′,butthenonmagneticDO3hasanegativeC′,demonstratesthatferromagnetismstabilizesthisorderedphase.Ferromagnetismincreaseth

8、eC′ofL12comparedwithitsnonmagneticcounterpart,andstabilizethisphase.InFe3Ga