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韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society v.20 no.3, 2010년, pp.83 - 88  
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3d 및 4d 전이금속과 Pd가 c(2×2) 합금을 이룬 단층의 자성에 대한 제일원리 연구
Electronic Structure and Magnetism of (3d, 4d)-Pd Alloyed c(2×2) Monolayers

김동철    (한라대학교 전기전자공학과   ); 최창식    (인하대학교 물리학과  );
  • 초록

    Pd과 3d(V, Ti) 및 4d(Mo, Ru, Rh) 전이금속이 c( $2{\times}2$ ) 합금을 이루고 있는 단층의 자성을 제일원리적 FLAPW 에너지띠 방법을 이용하여 연구하였다. 이들 합금과 비교를 위하여 Pd과 V, Ti 및 Mo, Ru, Rh 원자로만 이루어진 단층의 전자구조도 계산하였다. 3d 원소인 V와 Ti 만으로 이루어진 단층의 경우, V은 반강자성, Ti의 경우는 강자성상태가 안정적이었으나, 이들이 Pd와 c( $2{\times}2$ ) 합금을 이루었을 경우 모두 자기모멘트가 반대 방향을 가지는 준강자성 상태가 안정적이었다. 반면에 4d 원자인 Mo, Ru, Rh이 Pd와 c( $2{\times}2$ ) 합금을 이룰 경우에는 자기모멘트들이 같은 방향을 가졌다. 자기모멘트 값을 보면, Ru이나 Rh의 경우 순수단층이나 Pd과 합금을 이룬 경우 그리 큰 차이를 보이지 않았으나, Mo의 경우 $0.02\;{\mu}_B$ 에서 $2.98\;{\mu}_B$ 로 급격히 증가하였다. 합금을 이루는 두 원소사이의 전하이동은 전기음성도에 따르게 됨을 알았다.


    We investigated the electronic structure and magnetism of the (3d, 4d)-Pd alloyed c( $2{\times}2$ ) monolayer systems, by use of the FLAPW band method. For comparison, pure 3d- and 4d-transition metal monolayers are also considered. We found that the antiferromagnetic configuration of pure V monolayers is sustained in the V-Pd alloy system, while the Ti-Pd alloy system is changed to antiferromagnetic configuration from the ferromagnetic state in pure Ti monolayer. The 4d TM (Mo, Ru, Rh)-Pd monolayers are found to be stable in ferromagnetic configurations. The magnetic moments of Ru and Rh atoms in Ru-Pd and Rh-Pd systems are almost same with those of pure Ru and Rh monolayers, while the magnetic moment of Mo atom is increased to $2.98\;{\mu}_B$ in Mo-Pd alloyed system from the value of Mo monolayer, $0.02\;{\mu}_B$ .


  • 주제어

    3d .   4d 전이금속 .   단층 .   자성.  

  • 참고문헌 (16)

    1. Tashi Nautiyal, T. H. Rho, and K. S. Kim, Phys. Rev. B 69, 193404 (2004). 
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    3. S. Blugel, M. Weinert, and P. H. Dederiches, Phys. Rev. Lett.60, 1077 (1988). 
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    6. J. M. Khalifeh and B. A. Hamad, Physica B 321, 230 (2002). 
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    9. S. C. Hong and J. I. Lee, J. Korean Phys. Soc. 52, 1099 (2008). 
    10. E. Wimmer, H. Krakauer, M. Weinert, and A. J. Freeman,Phys. Rev. B 24, 864 (1981). 
    11. P. Hohenberg and W. Kohn, Phys. Rev. 136, B864 (1964) 
    12. W. Kohn and L. J. Sham, Phys. Rev. 140, A1133 (1965). 
    13. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77,3865 (1996). 
    14. D. D. Koelling and B. N. Harmon, J. Phys. C 10, 3107 (1977). 
    15. C. Kittel, Introduction to Solid State Physics 7th Ed, Wiley,New York, p. 424 (1996). 
    16. L. Pauling, Nature of the Chemical Bond. Cornell University Press. Ithaka, pp. 88-107 (1960). 

 저자의 다른 논문

  • 김동철 (6)

    1. 2006 "단위 세포당 n(n=1-4)개의 원자를 갖는 Nin 나노와이어 계의 구조및 자기적 특성에 대한 제일원리 연구" 韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society 16 (4): 193~196    
    2. 2009 "Ir(001) 위의 철 단층의 자성에 대한 전자구조 연구" 韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society 19 (5): 171~175    
    3. 2012 "암염 및 Zinc-blende 구조를 가지는 NaN 표면의 반쪽금속성에 대한 제일원리 연구" 韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society 22 (4): 117~120    
    4. 2012 "암염구조를 가지는 반쪽금속 CaN과 NaN의 계면 전자구조에 관한 연구" 韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society 22 (5): 157~161    
    5. 2015 "4원 호이슬러 합금 CoFeCrZ(Z = Ga, Ge)의 (001) 표면에서의 자성과 반쪽금속성: 제일원리 계산 연구" 韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society 25 (2): 31~38    
    6. 2015 "CsCl 구조를 가지는 CoX(X = Ti, V, Nb) (001) 표면의 자성에 대한 제일원리 연구" 韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society 25 (5): 139~143    

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