SmFe_(12)基稀土永磁材料结构稳定性和磁性能的第一性原理计算

作者：郭函; 宋瑞芳; 孙旭; 冯海波

来源：中国稀土学报, 2022, 1-7.

• 第一性原理计算
• RFe_(12)
• 形成能
• 磁矩
• 成分设计

本文采用第一性原理计算研究了Co、Ti、Y和Ce四种元素替代对SmFe_(12)晶胞晶格常数、形成能（△E）和饱和磁矩的影响，阐明1:12相晶格常数、结构稳定性和饱和磁矩与原子替代的定量关系。在SmFe_(12)晶胞中，随Co元素的添加，晶格常数a、c均增加，形成能升高，磁矩增大；随Ti元素的加入，晶格常数a增加、c减小，形成能降低，磁矩减小；随Y和Ce元素的添加，形成能降低，磁矩增大。Sm(Fe_(1-x-y)Co_(x)Ti_(y))_(12)在0.183 ≤ x ≤ 0.272，0.124 ≤ y ≤ 0.167区间内△E < 0；当成分为Sm(Fe_(bal)Co_(0.13)Ti_(0.125))_(12)时，总饱和磁矩最大值为21.5 μ_(B)。稀土元素Y和Ce有助于提高1:12相的稳定性，Y元素对1:12结构稳定性的作用强于Ce。(Sm_(0.5)Y_(0.5))(Fe_(bal)Co_(0.24)Ti_(0.08))_(12)和(Sm_(0.5)Ce_(0.5))(Fe_(bal)Co_(0.14)Ti_(0.125))_(12)晶胞的总饱和磁矩分别达到30.2 μ_(B)和25.4 μ_(B)。

• 出版日期2022-4-11
• 单位中国钢研科技集团有限公司; 钢铁研究总院