전이금속 불순물(W)에 의한 GaSe의 전자구조 및 자성 변화

SIESTA를 이용하여 GaSe 단일층에서 금속 원자(Ga)를 전이금속 원자(W)로 치환하였을 때($W_{Ga}$)의 구조 deformation, 에너지 안정성, 전자구조와 자성을 확인하였다. 그 결과, 구조가 바뀌면서 평면에 수직한 방향으로 구조 변형이 나타났고, $W_{Ga}$에서 W의 NN는 Se이 되었다. Clean surface만큼 $W_{Ga}$도 안정된 구조임을 알 수 있었다. $W_{Ga}$에서 W에 의한 defect states가 up, down 6개씩 split되어 나타났으며, ${\Gamma}$ point에서 degenerated 경향을 보였다. 또한 W에 의한 magnetic moment는 $1{\mu}_B$인 것을 확인하였다. Defect states는 degenerated $d_{yz}$, $d_{zx}$ orbital character, degenerated $d_{xy}$, $dx^2-y^2$ orbital character, defect states는 $d_z{^2}$ orbital character을 띠는 것으로 나뉘었고, 이에 따라 에너지가 함께 높아졌다.