Heusler型Pt-Mn-Sn馬氏體相變的第一性原理研究
發(fā)布時間:2021-04-09 15:49
近年來,人們生活水平以及需求都大幅度的提升,現(xiàn)有的物質(zhì)材料已經(jīng)遠遠滿足不了人們的需要。我們要研究的是其中一種極具代表性的合金材料--具有形狀記憶效應(yīng)的合金。其中具有鐵磁性的形狀記憶合金--鐵磁形狀記憶合金(ferromagnetic shape memory alloys,FSMAs)又備受重視,因為這種新型的功能材料在磁場的作用下會表現(xiàn)出多種優(yōu)異特性,而這些優(yōu)異的物理性質(zhì)使其在諸多領(lǐng)域都具有潛在的應(yīng)用價值。本工作使用基于密度泛函理論的第一性原理計算方法,首先繪制出Heusler型Pt2MnSn的四方畸變圖,基于其能量變化,結(jié)合其電子結(jié)構(gòu)和磁性,預測其發(fā)生馬氏體相變的可能性;然后,我們又畫出了Mn2PtSn的四方畸變圖,根據(jù)其能量變化曲線,結(jié)合電子結(jié)構(gòu)和磁性計算結(jié)果,預測其發(fā)生馬氏體相變的可能性。我們的主要研究內(nèi)容包括:1、首先要確定Pt2MnSn立方相的晶格常數(shù),我們分別給出了Pt2MnSn的鐵磁性和順磁性L21和Hg2CuTi結(jié)構(gòu)的能量隨晶格常數(shù)的變化...
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 馬氏體相變和形狀記憶效應(yīng)
1.1.1 馬氏體相變的分類
1.1.2 馬氏體相變的應(yīng)用
1.1.3 形狀記憶效應(yīng)
1.1.4 形狀記憶合金的研究進展
1.2 鐵磁形狀記憶合金的研究進展和應(yīng)用
1.2.1 鐵磁形狀記憶合金的研究進展
1.2.2 鐵磁形狀記憶合金的應(yīng)用
1.3 Heusler合金的理論研究現(xiàn)狀
1.3.1 Heusler合金的結(jié)構(gòu)特征
1.3.2 Heusler合金的研究進展
1.4 本文的研究內(nèi)容
第二章 第一性原理的理論基礎(chǔ)和計算方法
2.1 第一性原理計算
2.2 單電子近似理論
2.2.1 玻恩-奧本海默近似
2.2.2 哈特里-?私
2.3 密度泛函理論
2.3.1 Hohenberg-Kohn理論
2.3.2 Kohn-Sham方程
2.3.3 局域密度近似
2.3.4 廣義梯度近似
2.4 平面波基組與贗勢方法
2.4.1 平面波基組
2.4.2 贗勢方法
2.5 計算軟件簡介
2.5.1 MaterialsStudio軟件簡介
2.5.2 CASTEP模塊簡介
2.6 本章小結(jié)
第三章 Heusler型Pt2MnSn合金的馬氏體相變的第一性原理研究
3.1 研究背景簡介
3.2 計算方法和細節(jié)
2MnSn的四方畸變"> 3.2.1 Pt2MnSn的四方畸變
2MnSn的電子結(jié)構(gòu)"> 3.2.2 Pt2MnSn的電子結(jié)構(gòu)
2MnSn的磁矩變化"> 3.2.3 Pt2MnSn的磁矩變化
3.3 本章小結(jié)
第四章 Heusler型Mn2PtSn合金的馬氏體相變的第一性原理研究
4.1 研究背景簡介
4.2 計算方法
4.3 結(jié)果與討論
2PtSn的幾何結(jié)構(gòu)"> 4.3.1 Mn2PtSn的幾何結(jié)構(gòu)
2PtSn的四方畸變"> 4.3.2 Mn2PtSn的四方畸變
2PtSn的電子結(jié)構(gòu)"> 4.3.3 Mn2PtSn的電子結(jié)構(gòu)
2PtSn的磁矩變化"> 4.3.4 Mn2PtSn的磁矩變化
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
碩士階段的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鐵磁形狀記憶合金研究進展與展望(Ⅲ):應(yīng)用研究[J]. 李愛群,陳鑫,左曉寶. 防災(zāi)減災(zāi)工程學報. 2011(03)
[2]磁控形狀記憶合金旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器研究[J]. 魯軍,王鳳翔. 中國電機工程學報. 2008(33)
[3]差動式磁控形狀記憶合金旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器[J]. 魯軍,王鳳翔. 電機與控制學報. 2008(06)
[4]磁控形狀記憶合金直線驅(qū)動器[J]. 張慶新,王鳳翔,李文君,楊靜. 中國機械工程. 2004(20)
[5]磁控形狀記憶合金蠕動型直線電機研究[J]. 王鳳翔,張慶新,吳新杰,李文君,井路生. 中國電機工程學報. 2004(07)
本文編號:3127894
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 馬氏體相變和形狀記憶效應(yīng)
1.1.1 馬氏體相變的分類
1.1.2 馬氏體相變的應(yīng)用
1.1.3 形狀記憶效應(yīng)
1.1.4 形狀記憶合金的研究進展
1.2 鐵磁形狀記憶合金的研究進展和應(yīng)用
1.2.1 鐵磁形狀記憶合金的研究進展
1.2.2 鐵磁形狀記憶合金的應(yīng)用
1.3 Heusler合金的理論研究現(xiàn)狀
1.3.1 Heusler合金的結(jié)構(gòu)特征
1.3.2 Heusler合金的研究進展
1.4 本文的研究內(nèi)容
第二章 第一性原理的理論基礎(chǔ)和計算方法
2.1 第一性原理計算
2.2 單電子近似理論
2.2.1 玻恩-奧本海默近似
2.2.2 哈特里-?私
2.3 密度泛函理論
2.3.1 Hohenberg-Kohn理論
2.3.2 Kohn-Sham方程
2.3.3 局域密度近似
2.3.4 廣義梯度近似
2.4 平面波基組與贗勢方法
2.4.1 平面波基組
2.4.2 贗勢方法
2.5 計算軟件簡介
2.5.1 MaterialsStudio軟件簡介
2.5.2 CASTEP模塊簡介
2.6 本章小結(jié)
第三章 Heusler型Pt2MnSn合金的馬氏體相變的第一性原理研究
3.1 研究背景簡介
3.2 計算方法和細節(jié)
2MnSn的四方畸變"> 3.2.1 Pt2MnSn的四方畸變
2MnSn的電子結(jié)構(gòu)"> 3.2.2 Pt2MnSn的電子結(jié)構(gòu)
2MnSn的磁矩變化"> 3.2.3 Pt2MnSn的磁矩變化
3.3 本章小結(jié)
第四章 Heusler型Mn2PtSn合金的馬氏體相變的第一性原理研究
4.1 研究背景簡介
4.2 計算方法
4.3 結(jié)果與討論
2PtSn的幾何結(jié)構(gòu)"> 4.3.1 Mn2PtSn的幾何結(jié)構(gòu)
2PtSn的四方畸變"> 4.3.2 Mn2PtSn的四方畸變
2PtSn的電子結(jié)構(gòu)"> 4.3.3 Mn2PtSn的電子結(jié)構(gòu)
2PtSn的磁矩變化"> 4.3.4 Mn2PtSn的磁矩變化
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
碩士階段的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鐵磁形狀記憶合金研究進展與展望(Ⅲ):應(yīng)用研究[J]. 李愛群,陳鑫,左曉寶. 防災(zāi)減災(zāi)工程學報. 2011(03)
[2]磁控形狀記憶合金旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器研究[J]. 魯軍,王鳳翔. 中國電機工程學報. 2008(33)
[3]差動式磁控形狀記憶合金旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器[J]. 魯軍,王鳳翔. 電機與控制學報. 2008(06)
[4]磁控形狀記憶合金直線驅(qū)動器[J]. 張慶新,王鳳翔,李文君,楊靜. 中國機械工程. 2004(20)
[5]磁控形狀記憶合金蠕動型直線電機研究[J]. 王鳳翔,張慶新,吳新杰,李文君,井路生. 中國電機工程學報. 2004(07)
本文編號:3127894
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