本文關(guān)鍵詞：無序合金磁性的蒙特卡羅模擬

  更多相關(guān)文章： 鐵磁相變 伊辛模型 蒙特卡羅 Fe-Al合金 居里點(diǎn) 無序

【摘要】：相變是指物質(zhì)系統(tǒng)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的過程。在眾多的相變問題中,鐵磁相變是人們感興趣的一個領(lǐng)域。在低溫下,鐵磁體內(nèi)部的自旋在相互作用下有序排列。然而超過了臨界溫度之后,自旋的有序排列被破壞了。此時,鐵磁體轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾朋w。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,伊辛模型已經(jīng)成為研究鐵磁相變的一種有效方法。本文以二元Fe-Al合金為研究對象,通過伊辛模型對Fe-Al二元合金鐵磁相變進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。從微觀角度理解二元合金鐵磁相變的本質(zhì)原理。本文主要工作內(nèi)容和研究成果如下:(1)以蒙特卡洛方法分析了經(jīng)典二維伊辛模型和三維伊辛模型的相變,與精確值或相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行比較,驗證了此數(shù)值模擬方法的有效性。(2)用伊辛模型研究有序Fe-Al(Al at25%-45%)合金中Al含量與居里點(diǎn)的關(guān)系:D03型結(jié)構(gòu)具有鐵磁性;隨著Al含量的增加,D03型結(jié)構(gòu)逐漸變成B2結(jié)構(gòu),鐵磁-順磁相變點(diǎn)一直變小直到消失;在Al含量達(dá)到39%左右,相變點(diǎn)消失。(3)用伊辛模型研究無序Fe-Al(Al at0%-70%)合金中Al含量與居里點(diǎn)的關(guān)系:隨著Al含量的增加,鐵磁順磁相變點(diǎn)逐漸減小直至Al達(dá)到60%消失。(4)研究無序度對有序Fe-Al合金相變溫度的影響:隨著錯位Al原子數(shù)目的增加,Fe3Al無序度擴(kuò)大,在相同Al含量下,無序情況下的鐵磁相變點(diǎn)大于有序情況下;B2型Fe Al(Al at50%)發(fā)生有序-無序轉(zhuǎn)變,鐵磁相變點(diǎn)從無到有。(5)研究次近鄰相互作用對Fe-Al合金磁性的影響:與最近鄰的三維伊辛模型相比,增加次近鄰相互作用,鐵磁轉(zhuǎn)變溫度變大。
【關(guān)鍵詞】：鐵磁相變 伊辛模型 蒙特卡羅 Fe-Al合金 居里點(diǎn) 無序
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 引言8-13
• 1.1.1 無序合金的簡介8-9
• 1.1.2 鐵鋁合金9-10
• 1.1.3 磁性及磁性材料10-11
• 1.1.4 計算材料學(xué)概況11-13
• 1.2 研究思路13
• 1.3 課題研究內(nèi)容以及意義13-15
• 1.3.1 課題研究意義13-14
• 1.3.2 課題研究內(nèi)容14-15
• 第二章 理論計算15-25
• 2.1 相變理論15-17
• 2.1.1 相變理論簡介15
• 2.1.2 鐵磁相變及臨界現(xiàn)象15-17
• 2.2 Ising模型17-18
• 2.2.1 Ising模型的簡介17
• 2.2.2 研究Ising模型常用的近似方法17-18
• 2.3 蒙特卡羅（Monte Carlo）方法18-24
• 2.3.1 蒙特卡羅方法發(fā)展及原理介紹18-20
• 2.3.2 馬爾科夫（Markov）過程20-21
• 2.3.3 Metropolis抽樣方法21-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 二維三維Ising模型模擬研究25-34
• 3.1 基于蒙特卡羅方法的二維Ising模型的建立與討論25-29
• 3.1.1 基于蒙特卡羅方法的二維Ising模型的建立25-27
• 3.1.2 對建立的二維Ising模型討論27-28
• 3.1.3 二維Ising模型模擬結(jié)果與討論28-29
• 3.2 基于蒙特卡羅方法的三維Ising模型的建立29-32
• 3.2.1 三維Ising模型的建立29-31
• 3.2.2 三維Ising模型模擬結(jié)果與討論31-32
• 3.3 本章小結(jié)32-34
• 第四章 基于三維Ising模型下組份變化對鐵鋁合金磁性影響的模擬研究34-45
• 4.1 在(Al at25%-45%)有序Fe-Al合金狀態(tài)下磁性性能的模擬研究34-41
• 4.1.1 構(gòu)建有序Fe-Al合金的三維Ising模型34-39
• 4.1.2 有序Fe-Al合金模擬結(jié)果與討論39-41
• 4.2 Fe-Al合金無序狀態(tài)下磁性性能的模擬研究41-43
• 4.2.1 構(gòu)建無序Fe-Al合金的三維Ising模型41-42
• 4.2.2 無序Fe-Al合金模擬結(jié)果與討論42-43
• 4.3 本章小結(jié)43-45
• 第五章 基于三維Ising模型下無序化和次近鄰對鐵鋁合金磁性影響的模擬研究45-55
• 5.1 無序度對鐵鋁合金磁性影響的模擬研究45-48
• 5.1.1 有序度和無序度的介紹45-46
• 5.1.2 構(gòu)建無序度的三維Ising模型46-47
• 5.1.3 無序化模擬結(jié)果與討論47-48
• 5.2 考慮次近鄰相互作用對鐵鋁合金磁性影響的模擬研究48-53
• 5.2.1 構(gòu)建在有序下考慮次近鄰相互作用的Ising模型48-51
• 5.2.2 在有序下次近鄰模擬結(jié)果與討論51-52
• 5.2.3 構(gòu)建在無序下考慮次近鄰相互作用的Ising模型52
• 5.2.4 在無序下次近鄰模擬結(jié)果與討論52-53
• 5.3 本章小結(jié)53-55
• 第六章 總結(jié)與展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 致謝59

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本文編號：755018