Структурные и магнитные фазовые превращения в сплавах Fe100–x Alx: исследования ab inito

Аннотация

Целью работы является комплексное исследование структурных и магнитных фазовых переходов в сплаве Fe100–x Alx  (15 ≤ x ≤ 25 ат.%) c помощью теории функционала плотности при нулевой температуре. Используя метод функции Грина Корринги – Кона – Ростокера рассчитаны равновесные параметры кристаллической решетки, энергия основного состояния и параметры магнитного обменного взаимодействия для структур D03, B2 и A2. Равновесные постоянные кристаллической решетки демонстрируют возрастающее поведение с увеличением содержания Al. Исследования основного состояния показывают, что структура D03 является наиболее устойчивой во всем диапазоне концентраций. Используя значения равновесных полных энергий системы, оценены температуры структурных фазовых переходов. С помощью приближения молекулярного поля в рамках модели Гейзенберга получены температуры Кюри в широком диапазоне концентраций. Температуры Кюри убывают с увеличением содержания Al. Построена теоретическая фазовая диаграмма магнитных и структурных фазовых переходов для сплава Fe100–x Alx . Из фазовой диаграммы следует, что во всем рассматриваемом интервале концентраций структурные переходы из упорядоченной кубической фазы в полностью разупорядоченную через частично-упорядоченную происходят с ростом температуры. Полученная фазовая диаграмма находится в качественном согласии с экспериментальными данными.