مطالعه ساختار الكتروني و خواص مغناطيسي Sn1-xFexO2 با استفاده از نظريه تابعي چگالي

Study of electronic structure and magnetic properties of Sn1-xFexO2 using Density Functional Theory

ساختار الكتروني و خواص مغناطيسي Sn1-xFexO2 به ازاي غلظتهاي 25 / 6٪ ، 5 / 12% ، 75 / 18% و 25٪، با استفاده از كد محاسباتي WIEN2k و با تقريب شيب تعميم يافته (GGA) مورد بررسي قرار گرفت. مطالعه نمودارهاي چگالي حالت ها مربوط به نمونه هاي آلاينده نشان داده است كه بيشترين سهم چگالي حالت ها نزديك به تراز فرمي، مربوط به اوربيتالهاي Fe - 3d مي باشد. نتايج نشان داد كه به ازاي غلظت 5 /12 ٪ از Fe، در حالتي كه در يون مغناطيسي در مجاورت هم قرار گرفته اند، فاز پايدار فرو مغناطيس ميباشد و در حالتي كه يون هاي Fe دور نسبت به هم قرار گرفته اند، فاز پايدار شبكه پادفر و مغناطيس ميباشد. به ازاي غلظت 25٪ از Fe نيز، فاز پايدر فرومغناطيس تعيين گرديد. مطالعه اثرات تھي جاي اكسيژن در نمونه آلاينده با غلظت 12/5 ٪ نشان داد كه حضور تهي جاي اكسيژن، سبب افزايش گشتاور مغناطيسي يون هاي Fe در ابر ياخته مي شود.

The electronic structure and magnetic properties of Sn1-xFexO2 with concentrations: 6.25%, 12.5%, 18.75% and 25% were investigated using WIEN2k code and generalized gradient approximation (GGA). The study of density of states for doped samples revealed that the most contribution in the density of states, near the Fermi level are mainly from Fe-3d. The results indicated that for concentration of 12.5% Fe, when two magnetic ions are close to each others, the stable phase is ferromagnetic and in the case that Fe ions are far away, the stable phase is antiferromagtetic. For concentration of 25% Fe, the stable phase is ferromagnetic. The studing roles of O vacancy in the doped sample for concentration of 12.5%, indicated that the presence of O vacancy, influence on increasing of magnetic moment of Fe ions in the supercell.