First-principles prediction of magnetic properties in Fe(Co,Ni)(C,N)0.5 alloys

居里温度 磁性 凝聚态物理 磁各向异性 各向异性 材料科学 居里 磁铁 铁磁性 铁合金 物理 冶金 磁化 磁场 量子力学 光学
作者
Yohei Kota,Akimasa Sakuma
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:120 (13) 被引量:10
标识
DOI:10.1063/5.0082398
摘要

To explore a candidate for rare-earth-free magnets, the effects of the light elements (C,N) addition on the magnetic properties in FeCo and FeNi ordered alloys were examined using first-principles calculations. Among Fe(Co,Ni)(C,N)0.5 alloys, we found that FeNiC0.5 is the most promising, because its uniaxial magnetic anisotropy constant Ku is expected to be 3.0 MJ/m3 (five times Ku of L10-type FeNi) and the increase in the Curie temperature TC by the addition of C was observed. The mechanism for the enhancement of Ku and TC can be understood by the basic concepts of the physics of magnetism. Despite being nonmagnetic themselves, light elements have the potential to improve the fundamental properties of magnetic materials.
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