铁磁形状记忆合金设计

第1章绪论1

1.1引言1

1.2铁磁形状记忆合金的实验研究进展3

1.2.1晶体结构及相变规律3

1.2.2铁磁形状记忆效应11

1.2.3组织性能调控12

1.3铁磁形状记忆合金的理论研究进展20

1.3.1Ab-initio计算简介20

1.3.2晶体结构，磁性能以及电子结构22

1.3.3马氏体相及其转变27

1.3.4预马氏体转变和声子衍射28

1.3.5力学性能和点缺陷中原子占位28

1.3.6合金化第四组元29



第2章化学计量比Ni2XY（X=Mn，Fe，Co；Y=Ga，In）合金的晶体结构、磁性能和电子结构30

2.1引言30

2.2计算方法31

2.3Ni2XY（X=Mn，Fe，Co；Y=Ga，In）合金的结构参数、相稳定性和磁性能31

2.3.1结构参数优化31

2.3.2立方母相的能量稳定性33

2.3.3立方母相的磁性能与电子态密度35

2.3.4合金系的能量和磁性能随四方畸变度的变化41

2.4Ni2MnGa合金调制马氏体的结构参数、相稳定性和磁性能47

2.4.1Ni2MnGa合金的结构参数优化47

2.4.2Ni2MnGa合金各相的相稳定性48

2.4.3Ni2MnGa合金各相的磁性能及其变化49

2.4.4Ni2MnGa合金各相的态密度及其差分电荷密度54



第3章Ni-X-Y（X=Mn，Fe，Co；Y=Ga，In）合金缺陷形成能和缺陷磁结构56

3.1引言56

3.2计算方法57

3.3计算结果与分析58

3.3.1Ni-X-Y合金的缺陷形成能58

3.3.2Ni-X-Y合金中形成缺陷的优先占位60

3.3.3Ni-X-Y合金的磁结构61



第4章非化学计量比Ni-Mn-Ga合金调制马氏体的相稳定性和磁性能70

4.1引言70

4.2计算方法71

4.3计算结果与分析71

4.3.1Ni-Mn-Ga合金超级胞中富余组成原子的优先占位71

4.3.2Ni-Mn-Ga合金各相的相稳定性74

4.3.3Ni-Mn-Ga合金各相的结构参数78

4.3.4Ni-Mn-Ga合金各相的磁矩80

4.3.5Ni-Mn-Ga合金各相的电子结构91



第5章掺杂合金元素Co、Cu和Ti对Ni-Mn-Ga合金晶体结构和性能的影响109

5.1引言109

5.2计算结果与分析110

5.2.1Co含量对Ni-Mn-Ga合金的影响110

5.2.2Cu含量对Ni-Mn-Ga合金的影响119

5.2.3Ti含量对Ni-Mn-Ga合金的影响124



附录材料的量子理论基础132



参考文献140