Abstract Recent calculations of properties of TbAl2 GdAl2 and SmAl2 single crystals, performed with our new computation system called ATOMIC MATTERS MFA are presented. We applied localized electron approach to describe the thermal evolution of Fine Electronic Structure of Tb3+, Gd3+ and Sm3+ ions over a wide temperature range and estimate Magnetocaloric Effect (MCE). Thermomagnetic properties of TbAl2, GdAl2 and SmAl2 were calculated based on the fine electronic structure of the 4f8, 4f7 and 4f5 electronic configuration of the Tb3+ and Gd3+ and Sm3+ ions, respectively. Our calculations yielded: magnetic moment value and direction; single-crystalline magnetization curves in zero field and in external magnetic field applied in various directions m(T,Bext); the 4f-electronic components of specific heat c4f(T,Bext); and temperature dependence of the magnetic entropy and isothermal entropy change with external magnetic field – ΔS(T,Bext). The cubic universal CEF parameters values used for all CEF calculations was taken from literature and recalculated for universal cubic parameters set for the RAl2 series: A4 = +7.164 Ka04 and A6 = −1.038 Ka06. Magnetic properties were found to be anisotropic due to cubic Laves phase C15 crystal structure symmetry. These studies reveal the importance of multipolar charge interactions when describing thermomagnetic properties of real 4f electronic systems and the effectiveness of an applied self-consistent molecular field in calculations for magnetic phase transition simulation.

中文翻译：

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使用 ATOMIC MATTERS MFA 计算系统预测 Laves 相化合物的热磁特性：TbAl 2 、GdAl 2 和 SmAl 2

摘要 介绍了使用我们称为 ATOMIC MATTERS MFA 的新计算系统执行的 TbAl2 GdAl2 和 SmAl2 单晶性质的最新计算。我们应用定域电子方法来描述 Tb3+、Gd3+ 和 Sm3+ 离子在宽温度范围内的精细电子结构的热演化，并估计磁热效应 (MCE)。TbAl2、GdAl2 和 SmAl2 的热磁性能分别基于 Tb3+ 和 Gd3+ 和 Sm3+ 离子的 4f8、4f7 和 4f5 电子配置的精细电子结构计算。我们的计算得出：磁矩值和方向；单晶磁化曲线在零场和不同方向外加磁场m(T,Bext)下；4f-比热c4f(T,Bext)的电子元件；磁熵和等温熵随外部磁场变化的温度依赖性 – ΔS(T,Bext)。用于所有 CEF 计算的三次通用 CEF 参数值取自文献并重新计算为 RA12 系列设置的通用三次参数：A4 = +7.164 Ka04 和 A6 = -1.038 Ka06。由于立方 Laves 相 C15 晶体结构对称性，发现磁性是各向异性的。这些研究揭示了多极电荷相互作用在描述真实 4f 电子系统的热磁特性时的重要性，以及应用自洽分子场在磁相变模拟计算中的有效性。用于所有 CEF 计算的三次通用 CEF 参数值取自文献并重新计算为 RA12 系列设置的通用三次参数：A4 = +7.164 Ka04 和 A6 = -1.038 Ka06。由于立方 Laves 相 C15 晶体结构对称性，发现磁性是各向异性的。这些研究揭示了多极电荷相互作用在描述真实 4f 电子系统的热磁特性时的重要性，以及应用自洽分子场在磁相变模拟计算中的有效性。用于所有 CEF 计算的三次通用 CEF 参数值取自文献并重新计算为 RA12 系列设置的通用三次参数：A4 = +7.164 Ka04 和 A6 = -1.038 Ka06。由于立方 Laves 相 C15 晶体结构对称性，发现磁性是各向异性的。这些研究揭示了多极电荷相互作用在描述真实 4f 电子系统的热磁特性时的重要性，以及应用自洽分子场在磁相变模拟计算中的有效性。