نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

• مریم گودرزی ¹
• سارا سادات پرهیزگار ²
• جواد بهشتیان ³

¹ گروه فیزیک دانشکده علوم پایه دانشگاه آزاد واحد بروجرد

² مرکز تحقیقات پلاسما، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران،

³ گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه تربیت معلم شهید رجایی، تهران، ایران

چکیده

در این مقاله با استفاده از نظریه تابعی چگالی (DFT)، ابتدا خواص الکترونی و ساختاری کلاسترهای آهن Fe2O3، Fe3O4، Fe4O6 و Fe6O9 (که از پایدارترین کلاسترهای اکسید آهن هستند) 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 بطوری 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.

کلیدواژه‌ها

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