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福建师范大学学报(自然科学版)2025年第03期:非磁性轻元素掺杂SmCo_5的第一性原理研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:林献;刘睿琪;罗家榆;付刚;王金磊;陈越;郑勇平;张健敏;黄志高;

单位:福建师范大学物理与能源学院,福建省量子调控与新能源材料重点实验室;福建省长汀金龙稀土股份有限公司;

摘要:元素掺杂通常能够有效改变化合物电子结构并优化其物理性质。利用第一性原理计算方法研究了非磁性轻元素H、B、C、N、O、F的掺杂对SmCo_5材料物性的影响。结果表明,H、O、F的掺杂体系掺杂形成能为负值,有利于提升其热力学稳定性,而B、C、N的掺杂会对其热力学稳定性产生不利影响。此外,F的间隙掺杂改变了电子态密度和费米能级附近的态分布,显著提高了SmCo_5体系的总磁矩,同时F的间隙掺杂几乎不影响其力学性能。研究结果为Sm-Co基永磁材料的制备和改性提供了理论依据,并为寻找新的高性能永磁材料提供了重要参考。

关键词:SmCo_5;;第一性原理计算;;非磁元素掺杂;;电子结构;;磁性

基金资助:国家自然科学基金资助项目(11874113);; 福建省高校产学研联合创新项目(2020H06027);; 福建省技术创新重点攻关及产业化项目(校企联合类)(2023XQ010);; 福建省长汀金龙稀土有限公司委托技术开发项目(CJWN-1A23201)