来源:X-MOL
高性能稀土永磁体需要同时优化 SmCo5 中的饱和磁化强度和稳定性。虽然单元素掺杂可以增强特定的磁性能,但它往往无法协调多个性能指标,例如磁化强度、各向异性和结构稳定性。本研究采用第一性原理密度泛函理论 (DFT) 计算来研究 12 种双元素掺杂构型,涉及在 SmCo5 中最佳 Co 晶格位点取代的 Mn、Fe、Ni 和 Cu。对结构稳定性、电子结构和磁特性(包括取代能、电荷密度差和投射态密度 (PDOS))进行了严格分析。结果表明,Mn-Ni 共掺杂构型表现出最低的取代能,显著提高了结构稳定性。相比之下,Mn-Fe 共掺杂使总磁矩最大化,同时保留高磁晶各向异性能量,阐明了电子再分布和磁增强之间的协同相互作用。对掺杂浓度 (0 < x < 0.4) 的进一步分析表明,在 Sm[Co0.8(FeMn)0.2]5 中 x = 0.2 的 Mn-Fe 掺杂优化了稳定性、磁矩和磁晶各向异性能之间的平衡。这项工作揭示了控制 SmCo5 中双掺杂剂相互作用的原子级机制,并为设计具有定制特性的高性能稀土永磁体建立了理论框架。