铁磁形状记忆合金设计

铁磁形状记忆合金具有优良的物理特性和巨大的开发潜力。本书将简要介绍铁磁形状记忆合金的国内外研究现状，着重就铁磁形状记忆合金的成分设计和性能优化的第一性原理计算方面的工作做系统阐释。本书由五部分组成，分别介绍了铁磁形状记忆合金的发展历程与优良性能；化学计量比的Ni2XY(X=Mn,Fe,Co;Y=Ga,In)合金的基本物理特性；非化学计量比Ni-X-Y合金中缺陷对马氏体相变和磁性能的影响；奥氏体母相、5M、7M和NM马氏体各相的稳定性和相关磁性能；Ni-Mn-Ga三元合金中添加不同的第四组元对结构与性能的影响。本书可作为材料相关领域技术人员的参考书，也可作为高等院校材料科学与工程、功能材料、材料物理等专业的研究生和高年级本科生教材。

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先进智能材料——铁磁形状记忆合计设计

目录：

第1章绪论11.1引言11.2铁磁形状记忆合金的实验研究进展31.2.1晶体结构及相变规律31.2.2铁磁形状记忆效应111.2.3组织性能调控121.3铁磁形状记忆合金的理论研究进展201.3.1Ab-initio计算简介201.3.2晶体结构，磁性能以及电子结构221.3.3马氏体相及其转变271.3.4预马氏体转变和声子衍射281.3.5力学性能和点缺陷中原子占位281.3.6合金化第四组元29第2章化学计量比Ni2XY（X=Mn，Fe，Co；Y=Ga，In）合金的晶体结构、磁性能和电子结构302.1引言302.2计算方法312.3Ni2XY（X=Mn，Fe，Co；Y=Ga，In）合金的结构参数、相稳定性和磁性能312.3.1结构参数优化312.3.2立方母相的能量稳定性332.3.3立方母相的磁性能与电子态密度352.3.4合金系的能量和磁性能随四方畸变度的变化412.4Ni2MnGa合金调制马氏体的结构参数、相稳定性和磁性能472.4.1Ni2MnGa合金的结构参数优化472.4.2Ni2MnGa合金各相的相稳定性482.4.3Ni2MnGa合金各相的磁性能及其变化492.4.4Ni2MnGa合金各相的态密度及其差分电荷密度54第3章Ni-X-Y（X=Mn，Fe，Co；Y=Ga，In）合金缺陷形成能和缺陷磁结构563.1引言563.2计算方法573.3计算结果与分析583.3.1Ni-X-Y合金的缺陷形成能583.3.2Ni-X-Y合金中形成缺陷的优先占位603.3.3Ni-X-Y合金的磁结构61第4章非化学计量比Ni-Mn-Ga合金调制马氏体的相稳定性和磁性能704.1引言704.2计算方法714.3计算结果与分析714.3.1Ni-Mn-Ga合金超级胞中富余组成原子的优先占位714.3.2Ni-Mn-Ga合金各相的相稳定性744.3.3Ni-Mn-Ga合金各相的结构参数784.3.4Ni-Mn-Ga合金各相的磁矩804.3.5Ni-Mn-Ga合金各相的电子结构91第5章掺杂合金元素Co、Cu和Ti对Ni-Mn-Ga合金晶体结构和性能的影响1095.1引言1095.2计算结果与分析1105.2.1Co含量对Ni-Mn-Ga合金的影响1105.2.2Cu含量对Ni-Mn-Ga合金的影响1195.2.3Ti含量对Ni-Mn-Ga合金的影响124附录材料的量子理论基础132参考文献140

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白静，东北大学秦皇岛分校河北省电介质与电解质功能材料实验室，副教授，副主任，作者长年从事铁磁形状记忆合金的成分设计和性能优化的研究。目前在此研究领域中积累了较丰富的研究基础。作者于2015年入选河北省“三三三人才工程”第三层次。在科研方面，作者作为项目负责人主持国家自然基金面上项目1项；国家自然科学基金青年基金1项；河北省自然基金项目1项；中央高校基本业务费——新世纪优 秀人才培育项目1项。作为主要参加人，参与多项国家自然科学基金国际合作与交流项目、国家自然科学基金重点项目以及中法合作等项目。作者发表SCI、EI检索的高水平学术论文30余篇，此外，还担任了多个国际SCI期刊的审稿人。

现代生活，智能控制愈发受到人们的重视，而智能材料则是实现这一功能的基础。铁磁形状记忆合金具有高响应频率和大应变等特点，应用前景好，是当前的研究热点。本书作者多年来一直从事合金设计研究，成果丰富，数据翔实，对于不同合金成分和结构对于性能的影响的分析十分到位，具有明显的指导价值。