First-Principles Study on the Magnetism and Electronic Structure of Fe Nanostripes

We investigated the magnetic properties of Fe nanostripes by using the all electron full-potenial linearized augmented plane-wave (FLAPW) energy band method within the generalized gradient approximation (GGA). The magnetic moments of the Fe atoms in the edge Fe chains of the stripes composed of three, five, and seven chains have saturated values of 2.97 or 2.98 ${\mu}_B$, and the values of the center chains are 2.82 ${\mu}_B$ which is similar to that of 2D square lattice. The charge and spin density contour plots showed that the flat distribution in the edge region of the stripes, and it is due to the spilled out p-electrons from the atoms in the edge line. The calculated density of states for the edge atoms in the stripes with seven Fe chains showed that the narrowed width compared to that of center atoms due to the band narrowing effect at the edge.

나노 구조 철띠의 자성과 전자구조에 대한 제일원리 연구

나노 구조 철띠의 자기적 성질을 일반기울기 근사(GGA)를 채택한 전전자 full-potenial linearized augmented plane-wave(FLAPW)에너지 띠 방법을 이용하여 이론적으로 연구하였다. 세 줄, 다섯 줄, 일곱 줄의 철선으로 이루어진 띠에서 가장자리 줄의 자기모멘트는 2.97 또는 2.98 ${\mu}_B$로 Fe 단일 직선의 값과 비슷하게 포화된 값을 가졌으며, 가운데 선의 자기모멘트는 2.82 ${\mu}_B$로 2차원 격자의 값과 같았다. 일곱 줄로 이루어진 철 띠의 전하밀도나 스핀밀도는 가장자리 영역에서 거의 평평한 분포를 보였는데, 이는 가장자리 원자로부터 배출된 p-전자로 인한 가리기에 의한 것이다. 일곱 줄로 이루어진 철 띠에서 가장자리 원자의 상태밀도는 가운데 원자에 비해 띠폭이 줄어들었는데 이는 가장자리 효과에 의한 띠좁힘 때문이다.