بررسي خواص الكتروني و ساختاري نانوخوشه‌هاي اكسيد آهن بين دو لايۀ گرافن

در اين مقاله با استفاده از نظريه تابعي چگالي (DFT)، ابتدا خواص الكتروني و ساختاري كلاسترهاي آهن Fe2O3، Fe3O4، Fe4O6 و Fe6O9 (كه از پايدارترين كلاسترهاي اكسيد آهن هستند) بررسي شده و سپس با قرار دادن اين كلاسترها بين دو لايۀ گرافن و بهينه كردن ساختار حاصل، تغيير در خواص الكتروني و مغناطيسي دو لايۀ گرافن بررسي شده است. يافته‌ها نشان مي‌دهند كه با جايگذاري اين كلاسترها بين دو لايۀ گرافن، لايه‌هاي گرافن و همچنين كلاسترها كه در ابتدا خنثي هستند، داراي بار الكتريكي مي‌شوند؛ به‌طوري كه اندازه بارها با يكديگر برابر ولي علامت آنها مخالف يكديگر است. همچنين ساختارهاي حاصل در اثر جايگذاري اين كلاسترها مغناطيسي مي‌شوند و اسپين آنها با اسپين كلاستر جايگذاري شده بين دو لايۀ گرافن برابر است. با جايگذاري كلاسترهاي Fe2O3، Fe3O4 و Fe4O6 ميان دو لايۀ گرافن، بين اين كلاسترها و لايۀ گرافن پيوند به وجود آمده از نوع شيميايي و براي كلاستر Fe6O9، پيوند فيزيكي است.