Ab initio исследование структурных и магнитных свойств сплавов Fe-Ga

Объект исследования – магнитострикционные сплавы Fe-Ga. Предмет – магнитомеханические свойства кристаллических структур магнитострикционных сплавов Fe-Ga в зависимости от химического и структурного упорядочения. Цель работы – ab initio исследование структурных и магнитных свойств, а также построение фазовых диаграмм сплавов Fe100−𝑥Ga𝑥 (0 ⩽ 𝑥 ⩽ 31,125 ат.%) при помощи теории функционала плотности и метода Монте-Карло. Теоретическая значимость исследования заключается в комплексном подходе к исследованию влияния кристаллических структур различного упорядочения на структурные, магнитные и термодинамические свойства магнитострикционных сплавов Fe-Ga в широком концентрационном диапазоне при помощи хорошо апробированного комплекса теоретических методов. Практическая ценность работы состоит в том, что ее результаты расширяют представление о влиянии структур различного упорядочения на структурные и магнитные свойства сплавов Fe-Ga, в частности показано, что экспериментально наблюдаемое увеличение тетрагонального модуля сдвига C′=(C11–C12)/2 обусловлено наличием структуры L12 в сплавах с содержанием Ga более 28 ат.%. Научная новизна работы заключается в том, что впервые из ab initio расчётов построена фазовая диаграмма сплавов Fe-Ga в координатах энергия/концентрация и определены области концентрации Ga, в которых фазы A2, D03 и L12 наиболее энергетически выгодны, впервые рассчитана объемная магнитострикция в сплавах Fe-Ga. Полученные результаты в дальнейшем могут быть применены при синтезировании новых функциональных магнитострикционных материалов или составить основу новых теоретических исследований, а также могут быть использованы в учебном процессе.