无序合金磁性的蒙特卡罗模拟

发布时间：2017-08-29 19:23

  本文关键词：无序合金磁性的蒙特卡罗模拟

  更多相关文章： 铁磁相变 伊辛模型 蒙特卡罗 Fe-Al合金 居里点 无序

【摘要】：相变是指物质系统从一种状态转变为另一种状态的过程。在众多的相变问题中,铁磁相变是人们感兴趣的一个领域。在低温下,铁磁体内部的自旋在相互作用下有序排列。然而超过了临界温度之后,自旋的有序排列被破坏了。此时,铁磁体转变为顺磁体。随着计算机技术的发展,伊辛模型已经成为研究铁磁相变的一种有效方法。本文以二元Fe-Al合金为研究对象,通过伊辛模型对Fe-Al二元合金铁磁相变进行了系统的研究。从微观角度理解二元合金铁磁相变的本质原理。本文主要工作内容和研究成果如下:(1)以蒙特卡洛方法分析了经典二维伊辛模型和三维伊辛模型的相变,与精确值或相关文献进行比较,验证了此数值模拟方法的有效性。(2)用伊辛模型研究有序Fe-Al(Al at25%-45%)合金中Al含量与居里点的关系:D03型结构具有铁磁性;随着Al含量的增加,D03型结构逐渐变成B2结构,铁磁-顺磁相变点一直变小直到消失;在Al含量达到39%左右,相变点消失。(3)用伊辛模型研究无序Fe-Al(Al at0%-70%)合金中Al含量与居里点的关系:随着Al含量的增加,铁磁顺磁相变点逐渐减小直至Al达到60%消失。(4)研究无序度对有序Fe-Al合金相变温度的影响:随着错位Al原子数目的增加,Fe3Al无序度扩大,在相同Al含量下,无序情况下的铁磁相变点大于有序情况下;B2型Fe Al(Al at50%)发生有序-无序转变,铁磁相变点从无到有。(5)研究次近邻相互作用对Fe-Al合金磁性的影响:与最近邻的三维伊辛模型相比,增加次近邻相互作用,铁磁转变温度变大。
【关键词】：铁磁相变 伊辛模型 蒙特卡罗 Fe-Al合金 居里点 无序
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM274
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 引言8-13
• 1.1.1 无序合金的简介8-9
• 1.1.2 铁铝合金9-10
• 1.1.3 磁性及磁性材料10-11
• 1.1.4 计算材料学概况11-13
• 1.2 研究思路13
• 1.3 课题研究内容以及意义13-15
• 1.3.1 课题研究意义13-14
• 1.3.2 课题研究内容14-15
• 第二章 理论计算15-25
• 2.1 相变理论15-17
• 2.1.1 相变理论简介15
• 2.1.2 铁磁相变及临界现象15-17
• 2.2 Ising模型17-18
• 2.2.1 Ising模型的简介17
• 2.2.2 研究Ising模型常用的近似方法17-18
• 2.3 蒙特卡罗（Monte Carlo）方法18-24
• 2.3.1 蒙特卡罗方法发展及原理介绍18-20
• 2.3.2 马尔科夫（Markov）过程20-21
• 2.3.3 Metropolis抽样方法21-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 二维三维Ising模型模拟研究25-34
• 3.1 基于蒙特卡罗方法的二维Ising模型的建立与讨论25-29
• 3.1.1 基于蒙特卡罗方法的二维Ising模型的建立25-27
• 3.1.2 对建立的二维Ising模型讨论27-28
• 3.1.3 二维Ising模型模拟结果与讨论28-29
• 3.2 基于蒙特卡罗方法的三维Ising模型的建立29-32
• 3.2.1 三维Ising模型的建立29-31
• 3.2.2 三维Ising模型模拟结果与讨论31-32
• 3.3 本章小结32-34
• 第四章 基于三维Ising模型下组份变化对铁铝合金磁性影响的模拟研究34-45
• 4.1 在(Al at25%-45%)有序Fe-Al合金状态下磁性性能的模拟研究34-41
• 4.1.1 构建有序Fe-Al合金的三维Ising模型34-39
• 4.1.2 有序Fe-Al合金模拟结果与讨论39-41
• 4.2 Fe-Al合金无序状态下磁性性能的模拟研究41-43
• 4.2.1 构建无序Fe-Al合金的三维Ising模型41-42
• 4.2.2 无序Fe-Al合金模拟结果与讨论42-43
• 4.3 本章小结43-45
• 第五章 基于三维Ising模型下无序化和次近邻对铁铝合金磁性影响的模拟研究45-55
• 5.1 无序度对铁铝合金磁性影响的模拟研究45-48
• 5.1.1 有序度和无序度的介绍45-46
• 5.1.2 构建无序度的三维Ising模型46-47
• 5.1.3 无序化模拟结果与讨论47-48
• 5.2 考虑次近邻相互作用对铁铝合金磁性影响的模拟研究48-53
• 5.2.1 构建在有序下考虑次近邻相互作用的Ising模型48-51
• 5.2.2 在有序下次近邻模拟结果与讨论51-52
• 5.2.3 构建在无序下考虑次近邻相互作用的Ising模型52
• 5.2.4 在无序下次近邻模拟结果与讨论52-53
• 5.3 本章小结53-55
• 第六章 总结与展望55-57
• 参考文献57-59
• 致谢59

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 史隆培;薄膜和表面的铁磁相变[J];中山大学学报(自然科学版);1986年01期

2 黄文宏;于久威;高尚惠;;铁磁相变与中子星模型[J];北京师范大学学报(自然科学版);1989年01期

3 房德慧;;观察铁磁相变的一种直接方法[J];物理通报;1996年07期

4 姜璐;;超导铁磁相变的一种唯象理论[J];北京师范大学学报(自然科学版);1982年03期

5 郭文莉,史隆培;铁超薄膜的铁磁相变和垂直磁各向异性[J];中山大学学报(自然科学版);1996年S2期

6 王魁香，陆国会，，邓京川，卢杰;铁磁相变和居里温度的一种直接观测方法[J];物理实验;1996年06期

7 张义丙，金汴骏;氧化铜公度与非公度反铁磁相变的比热研究[J];上海大学学报(自然科学版);1995年02期

8 杨金虎;王杭栋;杜建华;张瞩君;方明虎;;Co(S_(1-x)Se_x)_2系统中的铁磁量子相变[J];物理学报;2009年02期

9 彭振生;La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3中的输运机制与CMR效应[J];中国稀土学报;2003年06期

10 钟立军,陶瑞宝;FeRh合金顺磁到铁磁相变的对称理论[J];物理学报;1992年12期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 李志伟;方阳;马小明;庞华;李发伸;;磁性诱导的SrFeAsF样品中费米面附件的电子重构[A];第十一届全国穆斯堡尔谱学会议论文集[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 曹义明;稀土过渡金属氧化物磁性、磁热及磁电效应研究[D];上海大学;2016年

2 王杭栋;低维钴氧化物的磁性研究[D];浙江大学;2009年

3 杨金虎;Ni_3Al合金和硫族磁性化合物中的量子临界现象研究[D];浙江大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 黄辉辉;无序合金磁性的蒙特卡罗模拟[D];南京邮电大学;2016年

2 齐月娟;超冷费米原子气体的密度关联与铁磁相变[D];大连理工大学;2012年

3 欧阳坤;复杂网络上Ashkin-Teller模型的相变[D];江西师范大学;2008年

4 范金娜;超冷费米原子气体的自旋密度关联与铁磁相变[D];大连理工大学;2014年

5 金翠平;复杂网络上各向异性Ashkin-Teller模型的相变[D];江西师范大学;2011年

6 刘胜;颗粒尺寸效应对锰基钙钛矿氧化物La_（2/3）Ca_（1/3）MnO_3铁磁相变的影响[D];华中科技大学;2005年

7 吕庆;B2-FeRh/L1_0-FePt复合薄膜的制备与物性[D];西南大学;2013年

8 林富锟;铬基、锰基超导体探索及物性研究[D];陕西师范大学;2015年

本文编号：755018