掺杂Bi/Pb/Au/Cu促进L1₀-FeNi有序转变的第一性原理

摘要

L1₀有序结构的FeNi材料具有优异的磁性能，拥有广阔的应用前景.但FeNi中的L1₀结构形成温度低，在此温度下原子有序化扩散缓慢，导致实验中难以直接合成L1₀-FeNi.本文针对该问题，利用第一性原理研究了掺杂Bi,Pb,Au和Cu元素对FeNi的有序化扩散和磁性能的影响.结果表明：掺杂第三元素可以有效改善FeNi的形成动力学，从而促进FeNi的有序转变.其中Au与Cu元素更易替位掺杂，更有利于结构的稳定性，Bi,Pb,Au和Cu更容易占据Fe位.元素的掺杂可有效降低FeNi的空位形成能，从而降低了扩散激活能，促进了Fe原子和Ni原子的扩散和转移，进而降低FeNi的无序-有序转变势垒，有效促进FeNi的有序转变.掺杂第三元素在Ni位点时对FeNi的电子结构和磁性能影响很小.

关键词

L1₀-FeNi / 有序转变 / 磁性能 / 扩散激活能