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摘要
掺杂第三元素是促进Fe Pt有序相变和降低有序转变温度的重要方法，元素Bi可大幅度降低有序转变温度，在低温下直接合成出高有序的Fe Pt纳米粒子，但Bi促进Fe Pt有序的机理和有序转变中的作用仍然是一个挑战。本工作针对该问题，基于第一性原理密度泛函理论研究了Bi元素对Fe Pt的晶格常数、形成能、差分电荷密度、饱和磁化强度和有序转变温度的影响。结果表明Bi原子取代Fe原子比取代Pt原子的替位形成能更低，Bi原子更容易取代Fe原子。Bi原子取代近邻位的替位形成能要比远邻位的替位形成能更低，Bi原子倾向于在Fe Pt晶格内聚集。Fe原子是Fe Pt体系磁性的主要来源，Bi原子在Pt格位对Fe Pt的电子结构和磁性影响很小。掺杂Bi元素后Fe Pt的有序转变温度明显降低，双格位取代时Fe Pt体系的有序转变温度最低为623.32K，掺杂位置比掺杂浓度对有序转变温度的影响更大。空位机制在有序转变中起主导作用，Bi元素降低了Fe Pt的空位形成能，提高体系中Fe原子和Pt原子的空位浓度并促进Fe原子和Pt原子的扩散和迁移，从而促进Fe Pt有序相变。
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