NdFeB金属掺杂的磁晶取向性调控效应OA
随着钕铁硼(NdFeB)磁体应用拓展,其服役性能要求不断提高,掺杂调控是提升性能的有效手段,但对磁晶取向及磁性能的微观影响机制尚不清晰.本文采用第一性原理计算方法,研究了NdgFe_(56)B_(4)材料A位(Nd位)单、双元素掺杂后的磁性调控机制,构建Nd_(6)MgFe_(56)B_(4)和Nd_(6)MNFe_(56)B_(4)(M,N=Mg,Ni,Cu,Zn,Dy)模型,分析掺杂对体系总磁矩、自旋投影态密度及磁晶取向的影响.研究表明,Ni掺杂可翻转部分Nd原子磁矩,使Nd_(6)Ni_(2)Fe_(56)B_(4)总磁矩提升至138.301μb,其他单元素掺杂影响不显著;双原子掺杂Nd6CuMg56B4和Nd_(6)CuNiFe_(56)B_(4)的总磁矩相比NdgFe_(56)B_(4)略有增加,源于掺杂元素削弱Nd_(4)g位磁矩并与Fe_(3)d轨道产生耦合.Dy单掺可使易磁轴由[100]转为[111],Cu-Ni共掺可使易磁轴由[100]转为[001]体现双掺协同效应.自旋投影态密度分析表明,掺杂元素通过调控3d-3d/4f轨道杂化等决定磁矩演化.本工作为NdFeB磁体设计提供掺杂技术路线,揭示微观影响机制,为高性能、低重稀土NdFeB材料提供理论依据.
曾佳;王朝;彭博;孙小钧;于敦波;严辉;王如志
北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124 有研稀土(荣成)有限公司,威海264300北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124 河北科技工程职业技术大学,邢台054000北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124有研稀土(荣成)有限公司,威海264300有研稀土(荣成)有限公司,威海264300北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124
数理科学
钕铁硼磁体第一性原理计算掺杂元素磁性调控
《物理学报》 2026 (16)
P.291-301,11
广东省重点领域研发计划项目(批准号:2024B0101080002)山东省自然科学基金(批准号:ZR2025QC1210)资助的课题.
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