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。
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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 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。
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来源:X-MOL这项工作通过使用简单的 Er69Fe31 合金添加剂报道了重稀土元素 Er 对 Nd-Fe-B 磁体的影响,该添加剂比 Dy 和 Tb 元素便宜得多。结果表明,通过合理控制 Er69Fe31 添加量,在磁性能最小降低的情况下提高了耐腐蚀性。主要原因是 Er 元素部分取代了主相晶粒边缘的 Nd 元素,形成了低 HA 的 (Er,Nd)2Fe14B 壳层,导致矫顽力降低。然而,耐腐蚀性的提高主要是由于添加了 Er69Fe31 合金,这减慢了腐蚀速度。同时,对磁体在接受各种热处理方法时的不同优势进行了研究。上述发现可能导致其他稀土元素应用的发展,从而加速开发与市售烧结 Nd-Fe-B 磁体相当的低成本永磁体。
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来源:X-MOL在网格化学合成领域,高连接框架材料的精准构筑一直是研究者面临的重要挑战。拓扑网络理论作为指导材料设计的关键工具,为高连接框架材料的定向合成提供了重要理论基础。在以往的研究中,相关研究人员主要利用高连接的锆簇(Zr6)和稀土簇(RE9),或者是高连接的金属有机多面体(MOP)去构建了一系列的高连接金属有机框架,包含了(4,12)-连接的shp和ftw网络、(6,12)-连接的alb网络以及(3,24)-连接的rht网络。以高连接有机配体为出发点去构筑高连接网络的研究还较少探索,特别是基于结点变换(node-morphing)的衍生网络结构研究还处于起步阶段,本研究对这一网络形变进行了深入探索。有机配体可视作具有12-连接的六棱柱构型,当它与4-连接平面四边形组装可以构成shp拓扑网络。选择性地,配体也可以看作是具有(3,6)-连接的双节点基元,当它与4-连接平面四边形组装衍生出cez拓扑网络。当平面四边形形变成四面体时,在配体的柔性配位和定位效应作用下,配体也能与四面体节点适配,形成了另一种shp的衍生拓扑网络——ceh网络。同样在alb-MOFs中也能观察到,由于6-连接的无机节点几何构型的从三棱柱到八面体变化时,配体与其组装形成了alb的衍生拓扑网络——kez网络和key网络。本研究通过溶剂热反应,将设计的高连接有机配体与四种不同金属盐(In3+、Zr4+等)进行...
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