Структурные, электронные и магнитные свойства нанопроводов железа различного диаметра

Abstract

Методами теории функционала плотности выполнены расчеты электронной структуры нанопроводов железа с поперечными размерами до 9 Å. Расчеты проведены с учетом не только поперечной, но и продольной оптимизации структурных параметров нанопроводов. Показано, что магнитные моменты на атомах Fe в среднем уменьшаются с ростом поперечных размеров нанопровода, а с удалением от оси нанопровода они увеличиваются. Для структур Fe₁ и Fe₉ получена гигантская энергия магнитной анизотропии.

Методами теорії функціонала щільності виконано розрахунки електронної структури нанодротів заліза з поперечними розмірами до 9 Å. Розрахунки проведено з урахуванням не лише поперечної, але і подовжньої оптимізації структурних параметрів нанодротів. Показано, що магнітні моменти на атомах Fe в середньому зменшуються із зростанням поперечних розмірів нанодроту, а з віддаленням від осі нанодроту вони збільшуються. Для структур Fe₁ и Fe₉ отримано велетенську енергію магнітної анізотропії.

The electronic structure of iron nanowires of transverse dimensions up to 9 Å was calculated by the density functional theory methods. The calculations were carried out by taking into account not only the transverse but the longitudinal optimization of structural parameters as well. It is shown, that the magnetic moments of the Fe atoms decrease on average with increasing transverse dimensions of the nanowires and increase with increasing the distance from the nanowire axis. A giant magnetic anisotropy energy was obtained for the Fe₁ and Fe₉ structures.