来源:X-MOL
合金化是提高 Nd2Fe14B 磁性能的有效策略。然而,优先替代的潜在机制仍未得到充分了解。在本研究中,利用密度泛函理论计算来研究稀土和过渡金属掺杂剂对 Nd2Fe14B 稳定性和磁性能的影响。研究发现,对于 Nd-site 掺杂,Dy、Sm、Pr 和 La 等稀土元素可以增强 Nd2Fe14B 的相稳定性,其位点偏好主要受稀土元素的体积效应控制。对于 Fe 位点掺杂,Ni、Co、Cr 和 Mn 提高了 Nd2Fe14B 的相位稳定性,位点偏好由体积和电荷转移效应驱动。磁性计算表明,Nd2Fe14B 中稀土掺杂剂的磁矩遵循 Dy > Nd > Pr > Sm > La,而 Nd、Pr 和 Sm 与 Fe 平行,Dy 与 Fe 反平行,主要是因为它们的 4f 轨道占用。La,缺乏 4f 电子,贡献可以忽略不计。对于过渡金属掺杂剂,磁矩阶数为 Fe > Cr > Mn > Co > Ni。其中,Cr 唯一地与 Fe 对准反平行,而其他则显示平行对准。这些发现为合金化如何影响稳定性和磁行为提供了原子级的见解,为设计高性能基于 Nd2Fe14B 的永磁体提供了指导。