Введение
Глава 1. Методы теории функционала плотности и статистической физики 40
1.1 Нерелятивистская теория функционала плотности 41
1.2 Приближения локальной плотности и обобщенного градиента 47
1.3 Релятивистская теория функционала плотности 52
1.4 Основные допущения электронной зонной теории 54
1.5 Метод Коринги-Кона-Ростокера 55
1.6 Построение химического беспорядка 65
1.7 Методика расчетов параметров магнитного обменного взаимодействия в методе Коринги-Кона-Ростокера 68
1.8 Особенности метода Монте-Карло 70
Глава 2. Исследование влияния химического и структурного беспорядка на магнитные свойства сплавов Ni2Mn1+Sn1- 75
2.1 Сплавы Ni-Mn-Sn. Постановка задачи 76
2.2 Детали первопринципных вычислений 78
2.3 Результаты первопринципных вычислений магнитных свойств 81
2.4 Детали вычислений в рамках теории молекулярного поля и модели Гейзенберга 95
2.5 Результаты моделирования намагниченности и построение фазовых диаграмм в сплавах Ni2Mn1+Sn1- методом Монте-Карло 99
2.6 Выводы по главе 102
Глава 3. Механизмы оптимизации магнитных свойств и магнитокалорического эффекта в сплаве Ni50Mn34In16 105
3.1 Сплавы Ni-Mn-In. Постановка задачи 106
3.2 Гамильтониан, параметры модели 109
3.3 Влияние величины обменного взаимодействия на обратный магнитокалорический эффект 115
3.4 Влияние конкуренции ферро и антиферромагнитных взаимодействий на обратный магнитокалорический эффект 118
3.5 Влияние немагнитных примесей на обратный магнитокалорический эффект 123
3.6 Моделирование магнитокалорического эффекта в сплаве Ni50Mn32,75Cu1,25In16 130
3.7 Влияние количества координационных сфер на поведение намагниченности в мартенситной фазе сплава Ni50Mn34In16 132
3.8 Выводы по главе 140
Глава 4. Исследования магнитных и магнитокалорических свойств в четырехкомпонентных сплавах Ni- -Mn-Ga ( = Fe, Cu) 143
4.1 Сплавы Ni-(Fe, Cu)-Mn-Ga. Постановка задачи 143
4.2 Интегралы обменного взаимодействия 148
4.3 Магнитная - фазовая диаграмма сплавов Ni-Mn-Cu-Ga 157
4.4 Результаты моделирования магнитных и магнитокалорических свойств сплавов Ni- -Mn-Ga ( = Fe, Cu) 159
4.5 Выводы по главе 170
Глава 5. Кластерное приближение в микроскопической модели Поттса-Блюма-Эмери-Гриффитса 171
5.1 Постановка задачи 172
5.2 Кластерное «поликристаллическое» приближение 175
5.3 Гамильтониан с учетом кластерного приближения 180
5.4 Детали вычислений 186
5.5 Описание алгоритма 190
5.6 Результаты моделирования низкополевого поведения намагниченности в мартенситной фазе сплава Ni2MnGa 193
5.7 Выводы по главе 198
Глава 6. Исследования магнитных и магнитокалорических свойств четырехкомпонентных сплавов Ni-Co-Mn- (
= Ga, In, Sn) с метамагнитоструктурным переходом 200
6.1 Сплавы Ni-Co-Mn- ( = Ga, In, Sn). Постановка задачи 200
6.2 Детали вычислений 206
6.3 Температурный гистерезис в модели Поттса-Блюма-Эмери-Гриффитса 211
6.4 Оптимизация геометрической структуры 216
6.5 Интегралы обменного взаимодействия 221
6.6 Электронные плотности состояний 226
6.7 Магнитные и магнитокалорические свойства сплавов Ni-Co-Mn- ( = Ga, In, Sn) 228
6.8 Выводы по главе 238
Глава 7. Оптимизация магнитокалорического эффекта в сплавах Ni-Co-Mn-In за счет добавки хрома 240
7.1 Постановка задачи 241
7.2 Детали вычислений 243
7.3 Геометрия суперячейки, магнитные конфигурации 246
7.4 Основное состояние и тетрагональные искажения 251
7.5 Интегралы обменного взаимодействия 261
7.6 Электронные плотности состояний 265
7.7 Магнитные и магнитокалорические свойства сплавов Ni-Co-Mn-Cr-In 269
7.8 Выводы по главе 274
Заключение
