بررسی خواص الکترونی و ساختاری نانوخوشه های اکسید آهن بین دو لایه گرافن

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 لایه گرافن و بهینه کردن ساختار حاصل، تغییر در خواص الکترونی و مغناطیسی دو لایه گرافن بررسی شده است. یافته ها نشان می دهند که با جایگذاری این کلاسترها بین دو لایه گرافن، لایه های گرافن و همچنین کلاسترها که در ابتدا خنثی هستند، دارای بار الکتریکی می شوند بطوری که اندازه بارها با یکدیگر برابر ولی علامت آنها مخالف یکدیگر است. همچنین ساختارهای حاصل در اثر جایگذاری این کلاسترها مغناطیسی می شوند و اسپین آنها با اسپین کلاستر جایگذاری شده بین دو لایه گرافن برابر است. با جایگذاری کلاسترهای Fe2O3، Fe3O4 و Fe4O6 میان دو لایه گرافن، بین این کلاسترها و لایه گرافن پیوند به وجود آمده از نوع شیمیایی و برای کلاستر Fe6O9، پیوند فیزیکی است.