بررسی خواص الکترونی و ساختاری نانوخوشه‌های اکسید آهن بین دو لایۀ گرافن

Abstract

در این مقاله با استفاده از نظریه تابعی چگالی (DFT[1])، ابتدا خواص الکترونی و ساختاری کلاسترهای آهن[2] Fe2O3، Fe3O4، Fe4O6 و Fe6O9 (که از پایدارترین کلاسترهای اکسید آهن هستند) بررسی شده و سپس با قرار دادن این کلاسترها بین دو لایۀ گرافن و بهینه کردن ساختار حاصل، تغییر در خواص الکترونی و مغناطیسی دو لایۀ گرافن بررسی شده است. یافته‌ها نشان می‌دهند که با جایگذاری این کلاسترها بین دو لایۀ گرافن، لایه‌های گرافن و همچنین کلاسترها که در ابتدا خنثی هستند، دارای بار الکتریکی می‌شوند؛ به‌طوری که اندازه بارها با یکدیگر برابر ولی علامت آنها مخالف یکدیگر است. همچنین ساختارهای حاصل در اثر جایگذاری این کلاسترها مغناطیسی می‌شوند و اسپین آنها با اسپین کلاستر جایگذاری شده بین دو لایۀ گرافن برابر است. با جایگذاری کلاسترهای Fe2O3، Fe3O4 و Fe4O6 میان دو لایۀ گرافن، بین این کلاسترها و لایۀ گرافن پیوند به وجود آمده از نوع شیمیایی و برای کلاستر Fe6O9، پیوند فیزیکی است [1] Density Functional Theory [2] نانوخوشه‌های آهن

Keywords

• نظریۀ تابعی چگالی
• گرافن دولایه
• کلاسترهای اکسید آهن
• خواص ساختاری و الکترونی