Heusler型Pt-Mn-Sn马氏体相变的第一性原理研究

发布时间：2021-04-09 15:49

　　近年来,人们生活水平以及需求都大幅度的提升,现有的物质材料已经远远满足不了人们的需要。我们要研究的是其中一种极具代表性的合金材料--具有形状记忆效应的合金。其中具有铁磁性的形状记忆合金--铁磁形状记忆合金（ferromagnetic shape memory alloys,FSMAs）又备受重视,因为这种新型的功能材料在磁场的作用下会表现出多种优异特性,而这些优异的物理性质使其在诸多领域都具有潜在的应用价值。本工作使用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,首先绘制出Heusler型Pt₂MnSn的四方畸变图,基于其能量变化,结合其电子结构和磁性,预测其发生马氏体相变的可能性;然后,我们又画出了Mn₂PtSn的四方畸变图,根据其能量变化曲线,结合电子结构和磁性计算结果,预测其发生马氏体相变的可能性。我们的主要研究内容包括:1、首先要确定Pt₂MnSn立方相的晶格常数,我们分别给出了Pt₂MnSn的铁磁性和顺磁性L2₁和Hg₂CuTi结构的能量随晶格常数的变化... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 马氏体相变和形状记忆效应
        1.1.1 马氏体相变的分类
        1.1.2 马氏体相变的应用
        1.1.3 形状记忆效应
        1.1.4 形状记忆合金的研究进展
    1.2 铁磁形状记忆合金的研究进展和应用
        1.2.1 铁磁形状记忆合金的研究进展
        1.2.2 铁磁形状记忆合金的应用
    1.3 Heusler合金的理论研究现状
        1.3.1 Heusler合金的结构特征
        1.3.2 Heusler合金的研究进展
    1.4 本文的研究内容
第二章 第一性原理的理论基础和计算方法
    2.1 第一性原理计算
    2.2 单电子近似理论
        2.2.1 玻恩-奥本海默近似
        2.2.2 哈特里-福克近似
    2.3 密度泛函理论
        2.3.1 Hohenberg-Kohn理论
        2.3.2 Kohn-Sham方程
        2.3.3 局域密度近似
        2.3.4 广义梯度近似
    2.4 平面波基组与赝势方法
        2.4.1 平面波基组
        2.4.2 赝势方法
    2.5 计算软件简介
        2.5.1 MaterialsStudio软件简介
        2.5.2 CASTEP模块简介
    2.6 本章小结
第三章 Heusler型Pt2MnSn合金的马氏体相变的第一性原理研究
    3.1 研究背景简介
    3.2 计算方法和细节
2MnSn的四方畸变">        3.2.1 Pt₂MnSn的四方畸变
2MnSn的电子结构">        3.2.2 Pt₂MnSn的电子结构
2MnSn的磁矩变化">        3.2.3 Pt₂MnSn的磁矩变化
    3.3 本章小结
第四章 Heusler型Mn2PtSn合金的马氏体相变的第一性原理研究
    4.1 研究背景简介
    4.2 计算方法
    4.3 结果与讨论
2PtSn的几何结构">        4.3.1 Mn₂PtSn的几何结构
2PtSn的四方畸变">        4.3.2 Mn₂PtSn的四方畸变
2PtSn的电子结构">        4.3.3 Mn₂PtSn的电子结构
2PtSn的磁矩变化">        4.3.4 Mn₂PtSn的磁矩变化
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
硕士阶段的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]铁磁形状记忆合金研究进展与展望（Ⅲ）:应用研究[J]. 李爱群,陈鑫,左晓宝.  防灾减灾工程学报. 2011(03)
[2]磁控形状记忆合金旋转执行器研究[J]. 鲁军,王凤翔.  中国电机工程学报. 2008(33)
[3]差动式磁控形状记忆合金旋转执行器[J]. 鲁军,王凤翔.  电机与控制学报. 2008(06)
[4]磁控形状记忆合金直线驱动器[J]. 张庆新,王凤翔,李文君,杨静.  中国机械工程. 2004(20)
[5]磁控形状记忆合金蠕动型直线电机研究[J]. 王凤翔,张庆新,吴新杰,李文君,井路生.  中国电机工程学报. 2004(07)



本文编号：3127894