Объемная магнитострикция сплавов Fe-Ga: расчет из первых принципов

Аннотация

Представлены исследования магнитных и магнитоупругих свойств кристаллических структур A2 и D0₃ сплавов Fe_100–xGa_x (x = 18 – 22 ат.%), выполненные при помощи теории функционала плотности. Расчеты выполнены при помощи программного пакета SPR-KKR. Рассчитаны обменные интегралы, значения объемной магнитоупругой постоянной B₀ и объемной магнитострикции ∆V/V_. Полученная зависимость констант магнитного обменного взаимодействия от параметра кристаллической решетки является убывающей функцией как для структуры A2 так и для D0₃. Показано, что ферромагнитное взаимодействие между атомами железа в первой координационной сфере усиливается с ростом концентрации Ga в полностью неупорядоченной фазе A2, в то время как в упорядоченной кристаллической структуры D0₃ данное взаимодействие ослабляется_. Рассчитанные величины ∆V/V для различных композиций сплавов Fe_100–xGa_x лежат в области отрицательных значений. Зависимость объемной магнитострикцииот содержания Ga является возрастающей функцией для структуры A2 и убывающей ∆V/V для фазы D0₃. Характер зависимости объемной магнитострикции от концентрации Ga структуры A2 согласуется с экспериментальными данными и с результатами, полученными для соединений на основе Ni.