Комплексное исследование фазовой диаграммы сплавов Гейслера Ni-Pt-Mn-Ga

М. Загребин, С. Деревянко, В. Соколовский, В.Д. Бучельников показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 16 июля 2017; Исправлена: 29 августа 2017; Принята: 28 сентября 2017
Цитирование: М. Загребин, С. Деревянко, В. Соколовский, В.Д. Бучельников. Комплексное исследование фазовой диаграммы сплавов Гейслера Ni-Pt-Mn-Ga. Письма о материалах. 2018. Т.8. №1. С.21-26
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-1-21-26

Аннотация

Температуры Кюри (ТС), вычисленные с помощью Монте-Карло моделирования и оцененные температуры мартенситного фазового перехода (Tm) для сплавов Ni2-xPtxMnGa (0 ≤ x ≤ 1,75) как функции концентрации Pt (x).В данной работе с помощью теории функционала плотности вычислены структурные (параметр кристаллической решетки, тетрагональные искажения) и магнитные (полные магнитные моменты, параметры магнитного обменного взаимодействия) свойства для сплавов Гейслера Ni2-xPtxMnGa с эффектом памяти формы. Показано, что равновесный параметр кристаллической решетки аустенита увеличивается с увеличением содержания Pt. Наибольшие тетрагональные искажения наблюдаются в сплаве Ni1,0Pt1,0MnGa, в котором соотношение кристаллографических осей c/a достигает 1,32. Исследование параметров магнитного обменного взаимодействия показывает, что наибольший вклад в полную энергию обменного взаимодействия связан с взаимодействием между парой ближайших соседних атомов Ni-Mn. В мартенситной фазе параметры магнитного обменного взаимодействия увеличиваются. Вычислены концентрационные зависимости температуры Кюри с помощью метода Монте-Карло и приближения среднего поля. Показано, что температуры Кюри аустенита, вычисленные с помощью метода Монте-Карло и приближения среднего поля имеют близкие значения, в то время как температуры Кюри мартенсита, полученные в рамках приближения среднего поля выше чем температуры Кюри, полученные из моделирования с помощью метода Монте-Карло. Проведена оценка температуры мартенситного фазового перехода. Показано, что температура мартенситного перехода увеличивается с увеличением содержания Pt. На основании данных температур построена фазовая диаграмма для сплавов Гейслера Ni2-xPtxMnGa во всем интервале концентраций Pt (0 ≤ x ≤ 2). Проведено сравнение полученных значений с экспериментальными результатами. Показано, что полученные в результате вычислений температуры Кюри находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.

Ссылки (16)

1. A. Sozinov, A. A. Likhachev, N. Lanska, K. Ullakko. Appl. Phys. Lett. 80, 1746 - 1748 (2002). Crossref
2. K. Ullakko, J. K. Huang, C. Kantner, and R. C. O’Handley, V. V. Kokorin. Appl. Phys. Lett. 69, 1966 - 1968 (1996). Crossref
3. S. J. Murray, M. Marioni, S. M. Allen, and R. C. O’Handley, T. A. Lograsso. Appl. Phys. Lett.77, 886 - 888 (2000). Crossref
4. V. D. Buchelnikov, V. V. Sokolovskiy. Phys. Met. Metallogr. 112, 633 - 665 (2011). Crossref
5. J. Pons, E. Cesari, C. Seguí, F. Masdeu, R. Santamarta. Mat. Sci. Eng. A. 481 - 482, 57 - 65 (2008). DOI: j.msea.2007.02.152.
6. S. Singh, S. W. D’Souza, K. Mukherjee, P. Kushwaha, S. R. Barman, S. Agarwal, P. K. Mukhopadhyay, A. Chakrabarti, E. V. Sampathkumaran. Appl. Phys. Lett. 104, 231909 (2014). Crossref
7. P. Entel, M. Siewert, M. E. Gruner, A. Chakrabarti, S. R. Barman, V. V. Sokolovskiy, V. D. Buchelnikov. J. Alloy. Compd. 577, S107-S112 (2013). DOI: j.jallcom.2012.03.005.
8. S. Singh, S. W. D’Souza, J. Nayak, L. Caron, E. Suard, S. Chadov, C. Felser. Phys. Rev. B. 93, 134102 (2016). Crossref
9. G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B. 54, 11169 (1996). Crossref
10. G. Kresse, D. Joubert. Phys. Rev. B. 59, 1758 (1999). Crossref
11. H. Ebert, D. Ködderitzsch, J. Minár. Rep. Prog. Phys. 74, 096501 (2011). Crossref
12. J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77, 18 (1996). Crossref
13. D. P. Landau and K. Binder. A Guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics. Cambridge, Cambridge University Press. (2005) 432 p.
14. P. J. Webster, K. R. A. Ziebeck, S. L. Town, M. S. Peak. Philos. Mag. B. 49, 295 - 310 (1984). Crossref
15. V. V. Sokolovskiy, V. D. Buchelnikov, M. A. Zagrebin, P. Entel, S. Sahoo, M. Ogura. Phys. Rev. B. 86, 134418 (2012). Crossref
16. V. A. Chernenko, V. A. L’vov, S. P. Zagorodnyuk, T. Takagi. Phys. Rev. B 67, 064407 (2003). Crossref

Цитирования (1)

1.
M.A. Zagrebin, V. Sokolovskiy, V. Buchelnikov. MMPh. 11(1), 59 (2019). Crossref

Другие статьи на эту тему