磁性形状记忆合金Ni2MnGa第一性原理研究
Ni_2AlMn惠斯勒型形状记忆合金的磁转变
Ni_2AlMn惠斯勒型形状记忆合金的磁转变郭世海;张羊换;赵增祺【期刊名称】《国外金属热处理》【年(卷),期】2001(22)3【摘要】根据最新的研究报道,在铁磁性NiGaMn形状记忆(SM)合金发生马氏体相变时,由磁场诱发的孪晶(或变体)界的移动会影响合金的磁性能和形状变化[1,2].具有L21结构的NiGaMn SM合金(Ni2GaMn:Heusler)很有潜力成为一种新型的机敏材料,它的SM性能不仅可以通过温度和应力来控制,而且可以通过磁场来控制[2].同样的效应也可能在相近的Ni-Al-Mn系合金中出现,并且它也具有热弹性马氏体相变,虽然有文献报道了这一合金系的马氏体相变[3],但是没有和马氏体相变有关的磁性能方面的报道[4].最近,F·Gejma等发现,接近化学计量成分的Ni2AlMn合金在低温时效后会出现L21,铁磁相,是B2到2M的马氏体相变[5].这说明,NiAlMn惠斯勒(Heusler)型合金也具有和NiGaMn合金相似的特殊的磁性能和SM性能.本文介绍有关Ni2AlMnHeusler型合金磁性能的研究结果.【总页数】2页(P12-13)【关键词】形状记忆合金;磁转变;马氏体;有序化【作者】郭世海;张羊换;赵增祺【作者单位】包头钢铁学院材料系【正文语种】中文【中图分类】TG139.6【相关文献】1.Ni-Ga-Fe-Co铁磁形状记忆合金的磁性转变和马氏体相变 [J], 今野阳介2.Ni2AlMn惠斯勒型形状记忆合金的磁转变 [J], 郭世海;张羊换;赵增祺3.哈斯勒合金Ni-Mn-Ga的马氏体相变和磁增强双向形状记忆效应 [J], 柳祝红;胡凤霞;王文洪;陈京兰;吴光恒;高书侠;敖玲4.磁控形状记忆合金蠕动型直线电机研究 [J], 王凤翔;张庆新;吴新杰;李文君;井路生5.γ相对磁形状记忆合金Co-Ni-Ga马氏体相变和形状记忆效应的影响 [J], 霍颜秋;龙秀慧;谢华;李建国因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磁性形状记忆合金Ni2MnGa第一性原理研究
0.322(Ni) 3.359(Mn) -0.074(Ga)
其他理论计算值 实验值
0.581(FLAPWGGA)
0.5822
0.5773(GGA)
0.5683(LSDA)
4.09(FLAPW-
4.17
GGA)
4.22(GGA)
3.92(LSDA)
0.37(Ni)
0.24(Ni)
3.36(Mn)(FLAPW 2.74(Mn)
（3） 态密度 图5 Ni2MnGa在奥氏体态下的总态密度和各原子相
应的态密度
结论：
(1)总态密度的低能部分（-10.36至-5.12ev）主要由 Ga的s和p态决定，而高能部分的态密度（-5.12至 4.83ev）主要由Ni和Mn的d态决定。
(2)总态密度的自旋向下部分以费米能级（这里为0ev） 为界有两个峰值。高能部分的峰值主要来源于Mn 的d态，低能部分的峰值主要来源于Ni的d态。
（2.2）
式中 M
i
是位置在
Ri
处的原子核的质 量，Z
i
，Z j
是原子
核所带电荷，m e 是电子的质量，ri ，rj 是电子所处的位置。
哈密顿量的第一项是原子核的动能项，第二项是电子
的动能项，后面三项分别是电子和原子核，电子和电
子，以及原子核与原子核之间的相互作用。
2.2多体问题的计算方法
2.2.1 非相对论近似 认为电子质量等于其静止质量，并认为光
谢谢大家！
即 H T V V ext
两类粒子组成的多粒子体系问题
多电子
体系问题
2.2.3 单电子近似
采用玻恩一奥本海默绝热近似后，相应的 薛定谔方程仍然是一个多体薛定谔方程， 所以需要进一步对它进行简化，以便得到 单电子的薛定谔方程。
磁性形状记忆合金
二、文献综述1.磁性形状记忆合金磁性形状记忆合金是既受温度控制的热弹性记忆效应，同时也具有受磁场控制的磁性形状记忆效应。
磁性形状记忆合金具有很多优良的性能，如：高响应频率、大输出应力，磁致伸缩应变大等1，所以是一种理想的驱动和传感材料。
3. Heusler合金及其结构Heusler合金是在研究MSMA中研究最多的一种合金，也是现在备受关注的一类功能材料，具有独特的磁性、半金属性、磁性形状记忆效应，有着广泛的应用前景。
Heusler合金是1903年，德国人F.Heusler第一次报道两种金属间化合物的磁性，这两种化合物是Cu2MnAl 和Cu2MnSn。
随后，英国人P. Webster 发表了一篇关于高有序度合金(Heusler 合金)的文章10Heusler合金是一种金属间化合物，通常具有L21性结构，化学分子式为X2YZ，Z则是周期表右边B类IV族，及其两边的III 族和V族的元素。
X、Y 可以是元素周期表中钪、钛、矾、铬、锰、铁、钴、镍、铜等3d 元素以及排列在它们所在列中下面的扩展的过渡族元素，共有约30个。
Heusler 合金可以看成由四个面心立方结构的亚晶格沿对角线四分之一相互交叉而成。
X 和Y原子占据（A，C）以及B位，Z原子占据D位。
其中ABCD的坐标分别为A (0, 0, 0), B ( 1/4,1/41/4 , ), C ( 1/2,1/2 1/2, ) 和D (3/4 3/4,3/4 , )图1.Heusler 合金晶体结构示意图1.2 Heusler合金的结构和开发潜力Heusler型合金是一种高度有序的金属间化合物，具有立方L21结构，空间群为Fm3m，一般化学分子式为X2YZ。
所谓高度有序的结构，是指多种原子（本工作是三种或四种）按照一定的晶格点阵，各自占据自己的特有位置所形成的高化学有序结构。
在冶金学上，Heusler合金属于β相合金，严格的结构特点如图1.1(a)所示。
Ni-Mn-Ga磁控形状记忆合金中的马氏体相变
Ni-Mn-Ga磁控形状记忆合金中的马氏体相变陈小丽;卢斌;武国剑【摘要】文章采用电弧熔炼法熔炼Ni48Mn31Ga21和Ni2MnGa两种合金,并对这两种合金进行了热处理,借助交流磁化率测定、金相显微镜观察、X射线以及磁化曲线等手段研究了Ni-Mn-Ga磁控形状记忆合金中的马氏体相变.结果表明:(1)Ni48Mn31Ga21合金在室温下发生了马氏体转变,而Ni2MnGa合金在室温下则未发生马氏体转变;(2)室温下Ni2MnGa合金的饱和磁化强度比Ni48Mn31Ga21合金高;对于Ni48Mn31Ga21合金,其马氏体态的饱和磁化强度要高于奥氏体态.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2008(024)002【总页数】3页(P50-52)【关键词】马氏体相变;X射线衍射;饱和磁化强度【作者】陈小丽;卢斌;武国剑【作者单位】合肥工业大学,安徽,合肥,230009;中南大学,湖南,长沙,410083;合肥工业大学,安徽,合肥,230009【正文语种】中文【中图分类】TG115自1960年美国海军试验室 Buchler等人首次发现 NiTi合金中的形状记忆效应以来，形状记忆合金引起世界各国学者的广泛兴趣。
目前在基础研究和应用开发研究方面，取得了巨大的进展，并已在航空、航天、医学、工程及人们的日常生活领域中取得了广泛的应用［1～4］，近年来，以 Ni2MnGa为代表的Heusler型磁性形状记忆合金引起人们的关注，这种合金既具有象热弹性马氏体那样的形状记忆效应；又可在马氏体状态下，由磁场诱发应变产生形状记忆效应，且响应频率接近磁致伸缩材料，这种兼备形状记忆效应与超磁致伸缩现象的合金，弥补了传统记忆合金响应频率慢，应变量小的不足，是一种理想的智能驱动材料。
但是对于正分配比的 Ni2MnGa合金，其马氏体相变发生在 200 K左右，这对其应用有了很大的限制，实验中发现，适当改变合金中各元素的化学计量，会使该合金材料的马氏体转变温度、居里温度发生变化，以满足应用需要。
磁驱动形状记忆合金NiMnInCo马氏体转变与磁性能的研究
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1
磁驱动形状记忆合金 NiMnIn（Co）马氏体转变与磁性能的研究
§1.2
磁控形状记忆合金 NiMnGa 合金的发展概况
Ni-Mn-Ga 合金是最早发现的磁控形状记忆合金，对它的研究也最为深入和最具代表性，并且已实 现初步应用。在这里简单介绍一下 Ni2MnGa 合金的晶体结构、马氏体相变、影响合金主要物理参数的因 素等等。 1.2.1 Heusler 合金简介 Heusler 合金是 19 世纪初发现的，是一种高度有序的三元金属间化合物。金属间化合物是由金属 原子相互结合形成的化合物， 称其为化合物是由于金属原子之间键合具有部分共价键的性质， 使得原子 之间相互结合十分牢固，这一特点使其具有高熔点、高硬度、高耐磨性等优异性能，但也产生了脆性。 Heusler 合金一般为立方结构，空间群 Fm3m[23]，一般化学式为 X2YZ。Heusler 合金近 200 种，一直作为 金属间化合物中典型的材料来研究元素的磁性，在以往的研究中设计磁控 Heusler 合金时，X 多为 IB 族的 Cu、Ag、Au；VIII 族的 Pd、Pt、Rh、Ir 等贵金属元素；Y 为过渡族金属如 Mn、Fe、Nb、Ta、Ti、 Zr、Hf，其中尤以 Y 为 Mn 系研究的最多；而 Z 则常为 IIIA 族的 Al、Ga、In，IVA 族的 Si、Ge、Sn、 Pb 以及 VA 族的 Sb 等所谓的 S-P 元素。 Heusler 合金与许多典型合金的结构相关联， 若逐渐降低其有序 性， 即为 CsCl 性体心立方结构， 若 X 元素的一半为空位替代， 则成为 MgAgAs 性结构的半 Heusler 合金， 有着类似的物理特性， 且与立方 Laves 有着相应联系。 这种结构的变通性和构成元素 X、 Y、 Z 的多样性， 演化出该材料十分丰富的物理性质，如磁性、超导、巨磁阻、磁光效应、磁感生应变和形状记忆效应等， 这些都是目前国际上引人注目和正在积极开发的应用功能。 1.2.2 Ni2MnGa 合金的晶体结构及微结构 Ni2MnGa 属于 Heusler 型合金,是一种有序度很高的三元金属间化合物,母相奥氏体为高度有序的 L21 体心立方结构[24-26],是典型的 Oh (Fm3m)型空间点阵结构,如图 1 所示。由图 1 可以看出,L21 结构是
Heusler合金Mn_2NiAl的电子结构、磁性质及四方变形的第一性原理
Ｆｉ ｓ － ｉ ｃ ｐ ｅ ｆＥｌ ｃ ｒ ｎ ｃ Ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｎ ａ ｎ ｔ ｏ ｅ ｔｅ ｒ ｔＰｒ ｎ ｉ ｌ ｓ ｏ ｅ ｔ ｏ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ａ ｄ Ｍ ｇ ｅ ｉ Ｐｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｃ
ａ ｄ Ｔｅｒ ｇ ｎ ｌＤｉｔ ｒ ｉｎ ｏ ｅ ｓｅ ｌｙ Ｍ ｎ ＡＩ ｎ ｔ ａ ｏ ａ ｓｏ ｔｏ ｆＨ ｕ ｌｒ Ａｌ ｏ ２ Ｎｉ
Ａｂ ｔ ｃ ：Ｃ ｙ ｔｌ ｓｒ ｃ ｕ ｅ，ｔｔａ ｏ ａ ｉｔｒ ｏ ｓ ｒ ｔ ｒ ｓａ ｔ ｔ ｒ ａ ｕｅｒ ｇ ｎ ｌ ｄ ｓ ｔ ｎ，ｍａ ｎ ｔ ｍ ， ｅｅ ｔ ｎ ｃ ｓ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｐ ｎ ｅ ｏ ｏ ｉ ｇ ｅｉ ｓ ｌ ｃｒ ｉ ｔ ｔ ｒ ｎ ｒ ｓ ｕ ｅ ｒ ｓ ｏ ｓ ｆ ｏ ｕ ｒ
Ｍｎ Ａ１ｗｅ ｅ ａｃ ｌｔｄ ｙ ２ Ｎｉ ｒ ｃ ｌ ｕａ ｅ ｂ ｍｅ ｎｓ ｆ ｆｒ ｔｐ ｉ ｃｐｌｓ ａ ｏ ｓ— ｒｎ ｉ ｅ ｍｅｈ ｄ ａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｅ ｓｔ ｕ ｔｏ ａ ｔ ｅ ｒ ． Ｔｈ ｉ ｔ ｏ ｂ ｓ ｄ ｎ ｈ ｄ ｎ ｉ ｆ ｎｃｉｎ ｌ ｈ ｏ ｙ ｙ ｅ ｃ ｌ ｕ ａｉ ｎ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ｅ ｅ ｕｉ ｂ ｉ ａｃ ｌｔｏ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｑ ｌ ｒｕｍ ｔｕ ｔ ｒ ｆＭｎ２ Ａ１ｉ ｈｅ ｃ ｂ ｃ ａ ｓｅ ｉｉ ｈ ｓ ｓ ｔ ｅ Ｍｎ Ｎｉ ｉ ｓｒ ｃｕ ｅ ｏ Ｎｉ ｎ ｔ ｕ ｉ ｕ ｔｎ ｔｃ ｐ ａ ｅ ｉ ｈ Ｍｎ 【 Ａ１ ｓｒ ｔ ｒ ｔ ｔ ｍｓ ｏ ｃ ｙｎ ａ ｎ ｎ— ｑ ｉａ ｅ ｏ ｉ ｏ ｓ ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ａ ｓｏ ｍ ｒ ｍ ｕ ｉ ｔｕｃｕ ｅ ｗｉｈ Ｍｎ ａｏ ｃ ｕｐ ｉ ｇ Ａ ｎｄ Ｂ ｏ ｅ ｕ ｖ ｌｎｔｐ ｓｔ ｎ ．Ｉ ｈ ｒ ｃ ｓ ｆｔ ｎ ｆ ｒ ｆｏ ａ ｃ ｂ ｃ ｉ ｒ
Ni-Mn-Ga单晶磁学和力学性能的实验研究.
安徽大学硕士学位论文Ni-Mn-Ga单晶磁学和力学性能的实验研究姓名：吕兆承申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：李广2010-05摘要摘 要Ni-Mn-Ga合金是继传统形状记忆材料和磁致伸缩材料之后开发出来的一类新型功能材料——铁磁形状记忆材料，其显著特征是它的马氏体孪晶变体可以由外加磁场驱动重新排列或退孪晶化而显示出磁致应变；它不仅具有传统形状记忆合金的温控形状记忆效应和大输出应变，还兼有铁磁性、大磁致应变以及高响应频率等特点，具有潜在的应用价值。
本文采用金相组织观察、差热扫描分析、磁致应变测量等手段，观察了马氏体相变以及逆相变的过程，探讨了不同的热磁预处理工艺对Ni-Mn-Ga单晶马氏体相变温度、磁学和力学性能的影响，分析了静态横向磁场取向对热磁处理后Ni-Mn-Ga单晶磁学和力学性能的影响。
实验结果表明：(1) Ni-Mn-Ga单晶在加热冷却过程中呈现出典型的热弹性马氏体相变特征，热滞后很小，只有几度。
外加磁场可以明显增强马氏体相变所产生的应变。
另外，磁场对Ni-Mn-Ga单晶马氏体相变温度有一定影响，将单晶试样加热到居里温度和马氏体相变温度之间，在试样未发生奥氏体－马氏体相变前施加磁场并冷却至室温，可以提高试样的马氏体相变开始温度。
而将试样加热到居里温度之上，施加相同的磁场从高于居里温度冷却至室温，对试样的马氏体相变温度影响不大。
(2) 热磁预处理对Ni-Mn-Ga单晶磁学和力学性能有着显著影响。
单晶试样在磁场作用下从高于居里温度冷却至室温，在此基础上测量获得的正向应变、可逆应变和磁化强度的变化（磁化强度在应力诱发马氏体退孪晶化期间的变化）比在经历顺磁－铁磁相变后但未发生马氏体相变前施加磁场的试样的相应值要小很多。
这是由于在磁场作用下从高于居里温度冷却至室温过程中，试样中的磁畴在磁场作用下获得择优生长，导致形成择优取向的超大磁畴和强磁晶各向异性。
这种强磁各向异性在随后马氏体相变期间影响马氏体畴的排列方式，这种排列方式不同于在奥氏体－马氏体相变时施加磁场诱导出的准单畴马氏体，从而使得该试样中的正向应变、可逆应变和磁化强度的变化都比较小。
相场方法模拟研究的奔跑者
相场方法模拟研究的奔跑者作者：暂无来源：《科学中国人》 2015年第9期本刊记者刘贺相场方法起源于朗道的相变理论，是一种基于体系自由能计算的动力学方法，上个世纪中期曾被用于固体中扩散，Spinodal分解等过程的计算。
80年代初，Khachaturyan发展了微弹性理论，使相场方法可用于涉及弹性变形的实际体系中。
通过陈龙庆等人在90年代早期的计算机模拟工作，人们逐渐认识到了它在工程模拟方面的优势。
它可以模拟相变过程，对模拟非均匀体系中畴或微观组织的形成和演化过程以及材料在非均匀体系中的物理性质十分有效。
近年来，相场方法在材料计算模拟方面正越来越受到重视，有望发展成可用于材料和器件工程设计的计算机模拟手段。
10多年来，北京科技大学物理系马星桥教授在相场模拟领域不断进取，主持和参与了多项国家级项目，并取得了丰硕成果。
他长期工作在物理教学的第一线，并曾主管物理系的教学工作，使物理课的教学改革和课程体系建设获得显著进步。
2011年，马星桥开始担任北京科技大学物理系系主任，他积极投入到物理系的学科建设、教学改革和国家工科物理教学基地建设中。
以物理系教师为主，申报“北京市弱磁检测与应用工程中心”获得批准，组织承办了“2012多次度材料模拟计算国际研讨会”，与中国科学院半导体所合作，成立了“黄昆班”，联合培养半导体领域的高端人才，使物理系有了新的发展。
面向未来，马星桥教授希望在相场方法模拟，特别是磁电介质相场计算领域有着更大的突破。
同时，在教育教学及学科建设方面继续做出成就。
为国家培养出更多的优秀人才。
漫漫求索路1977年的冬天，中断了十年的中国高考制度终于得以恢复，成千上万的人重拾求学之梦。
虽是严寒冬季，可在这些人心里，已燃起熊熊大火。
马星桥就是其中的一员，他如愿考上了北京钢铁学院（现北京科技大学）物理专业。
从此，开启了物理探索之旅。
经过十年“文革”，高校急缺教师，纷纷兴办师资班。
马星桥成为了北京钢铁学院物理师资班的一员，1982年毕业后，他留校任教。
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（2.2）
式中 M
i
是位置在
Ri
处的原子核的质 量，Z
i
，Z j
是原子
核所带电荷，m e 是电子的质量，ri ，rj 是电子所处的位置。
哈密顿量的第一项是原子核的动能项，第二项是电子
的动能项，后面三项分别是电子和原子核，电子和电
子，以及原子核与原子核之间的相互作用。
2.2多体问题的计算方法
2.2.1 非相对论近似 认为电子质量等于其静止质量，并认为光
多电子体系问题
一组单电子体系问题
通过自洽的方法求解该方程，就可以得到体系的基态 性质
（三）论文结论
Ni2MnGa合金的结构
图1
（1） Ni2MnGa合金的晶体结构参数和磁性 表1 理论与实验晶格常数、总磁矩和自旋磁矩
参数 晶格常数
/nm
总磁矩/uB
自旋磁矩/uB
本研究计算 值
0.57998
2.3 密度泛函理论
由密度泛函理论可得单电子的Kahn一Sham方程:
HKSi ii
（2.8）
其中 i 是与单电子波函数 i 相对应的本征值，哈密顿
H KS 为:
H K2S m 2T e0i2VH4 e2V0xcrV e(rxrt),
drVxcVext
式中 T 0 是无相互作用的电子气的动能，V xc 代表哈特 利能量，VH 是整体的交换关联相互作用项
(3)Ni的d态投影态密度，自旋向上与自旋向下基本对 称，即自旋劈裂较小，因而磁矩较小。而Mn的自 旋向上部分主要分布在费米能级以下，自旋向下 部分主要分布在费米能级以上，自旋向上和自旋 向下的态密度存在较大的自旋劈裂，因此Mn原子 存在较大磁矩（这也从表1看出），这一方面验证 了之前的讨论，另一方面也说明Ni2MnGa的主要 磁矩贡献者是Mn原子。
（4） 压力响应 图6 Ni2MnGa的P-V关系
结论： （1）要将Ni2MnGa压缩8％（相对于零压时 的体积）需要的压力约为18.3GPa。 （2）上述计算出的Ni2MnGa的零压体积弹 性模量比Ni2MnGe（138.97 GPa）大，而比 Ni2MnB（247.7 GPa）的小，说明Ni2MnGa 的抗压缩性比Ni2MnGe大而比Ni2MnB的小。
-GGA)
-0.013(Ga)
-0.04(Ga)
从表1可以看出
（1）铁磁性合金Ni2MnGa磁性主要来源于Mn 原子，同时Ni原子也提供了少量的磁性， 而相对于Ga原子，它却是反磁性的。
（2）对于处于不同位置的Ni原子其磁矩一致， 原因是在不同位置的Ni原子其周围的原子 分布是一致的。
（2） 四方形变 图2 Ni2MnGa在体积 c/a保的持关恒系定时总能差ΔE与
谢谢大家！
束接近无穷大。式（2.2）便已经默认采用 了非相对论的形式。
2.2.2 玻恩一奥本海默绝热近似
在研究固体时，可以认为电子在固体中处于高
速运动状态，而固体中的原子核可以看成是静 止不动的。因此(2.2)式中的核的动能项就变为
零，而最后一项核与核之间的库仑相互作用变 成一常数项。所以（2.2)式的多体哈密顿只剩 下三项:电子气的动能，电子一电子相互作用的 势能，以及电子在核所产生的势场中的势能。
H E
（2.1）
其中 H 为哈密顿算符。（2.1）式中哈密顿算符可以定 义为：
2
H
2 R i 2
r 2 i 1
2i M i 2i m e 40i,j
R e i2 Z r i j 8 1 0 i jr ie 2 r j 8 1 0 i je R 2 iZ iZ R j j
（3） 态密度 图5 Ni2MnGa在奥氏体态下的总态密度和各原子相
应的态密度
结论：
(1)总态密度的低能部分（-10.36至-5.12ev）主要由 Ga的s和p态决定，而高能部分的态密度（-5.12至 4.83ev）主要由Ni和Mn的d态决定。
(2)总态密度的自旋向下部分以费米能级（这里为0ev） 为界有两个峰值。高能部分的峰值主要来源于Mn 的d态，低能部分的峰值主要来源于Ni的d态。
即 H T V V ext
两类粒子组成的多粒子体系问题
多电子
体系问题
Байду номын сангаас
2.2.3 单电子近似
采用玻恩一奥本海默绝热近似后，相应的 薛定谔方程仍然是一个多体薛定谔方程， 所以需要进一步对它进行简化，以便得到 单电子的薛定谔方程。
在目前的固体理论中，最有效的单电子近 似理论就是密度泛函理论 (Density Funetional Theory)。
NN解ii22，MM对nnGG其aa是的他磁研的性究应形将用状有提记助供忆于理合进论金一的的步依典加据型深。代对表其，结我构们和对性能的了
（二）研究方法
2.1 第一性原理方法 第一性原理，即根据量子力学原理，不使
用任何经验参数，通过求解相应的定态薛 定谔方程来获得固体材料性质的方法。
材料系统的薛定谔方程为：
从图2中可看出:在我们所计算的四方形变范 围内（c/a由0.9变化至1.5），在c/a约为 1.255处出现一个能量局域最小值，表明该 处存在一个稳定的马氏体相。
图3 磁矩与c/a 的变化曲线
结论：
在c/a =1附近，Ni的磁矩变化趋势与总磁矩 变化相似，这是由于一个原胞中有两个Ni 原子对总磁矩作贡献，这说明在变形过程 中，总磁矩随c/a 变化绝大多数源于Ni原子， 而Mn原子对其贡献较小 。
磁性形状记忆合金Ni2MnGa的第 一性原理研究
导师：罗礼进 答辩人:范荣 专业：应物061
论文框架
研究目的、背景
研究方法
论文结论
（一）研究背景、目的
磁性形状记忆合金(Magnetic Shape Memory Alloy， MSMA) 是一类新型形状记忆材料，不但具有传统形状记忆合金受 温度场控制的热弹性形状记忆效应，而且具有受磁场控制 的磁性形状记忆效应(Magnetic Shape Memory Effect， MSME) 。因而，此类合金兼具有大恢复应变、大输出应 力、高响应频率和可精确控制的综合特性，使其可能在大 功率水下声呐、震动和噪声控制、线性马达、微波器件、 微位移器、机器人等领域有重要应用，有望成为继压电陶 瓷和磁致伸缩材料之后的新一代驱动与传感材料。
3.929
0.322(Ni) 3.359(Mn) -0.074(Ga)
其他理论计算值 实验值
0.581(FLAPWGGA)
0.5822
0.5773(GGA)
0.5683(LSDA)
4.09(FLAPW-
4.17
GGA)
4.22(GGA)
3.92(LSDA)
0.37(Ni)
0.24(Ni)
3.36(Mn)(FLAPW 2.74(Mn)