Abstract
In order to investigate electronic and magnetic properties of $Fe_{16}N_{2}$ ferromagnet, we have performed electronic structure calculations employing the self-consistent local density functional LMTO(linearized muffin tin orbital) band method. We have obtained the ground state parameters, such as band structures, density of states, Stoner parameters, and magnetic moments. Based on these results, we have investigated microscopically the magnetic structure and the enhancement of Fe magnetic moments in this compound. Magnetic moments of 3 types of Fe(Fe I, Fe II and Fe III) in $Fe_{16}N_{2}$ are 2.13, 2.50, and $2.85\;{\mu}_{B}$, respectively. Large enhancement of Fe magnetic moment is observed in Fe II and Fe III, which are located rather far from N. This implies that local environment is very important in determining the Fe magnetic moments in this compound. Our value of average magnetic moment per Fe atom. $2.50\;{\mu}_{B}$, is a bit smaller than the reported estimate, $-3.0\;{\mu}_{B}$, from the experiment.
$Fe_{16}N_{2}$의 전자, 자기적구조를 이해하고자 우리는 자체충족적 국제 밀도함수 근사 LMTO(Linearized Muffin Tin Orbita)밴드 방법을 이용하여 전자구조이론 연구를 수행하였다. $Fe_{16}N_{2}$ 금속 화합물의 기저상태의 물리적 파라미터들, 즉 에너지 밴드, 상태밀도, Stoner 상수, 자기 모멘트 등을 구하여 이들 의 전자기적 물성을 고찰하고 이들을 토대로 하여 이 화합물의 자기적 구조와 Fe 원자에서의 자기모멘트 증가를 미시적으로 고찰하였다. $Fe_{16}N_{2}$에 존재하는 3종류의 Fe 원자, Fe I, Fe II, Fe III 원자들의 자기모멘 트는 각각 2.13, 2.50, $2.85\;{\mu}_{B}$로 주어져 N 원자에서부터 멀리 떨어져잇는 Fe II, Fe III 원자들에서 큰 자기모멘트 증가를 얻었고 Fe 원자의 자기모멘트 결정에는 주위 국재환경이 매우 중요하다는 결론을 얻었다. Fe 원자당 평균 자기모멘트는 $2.50\;{\mu}_{B}$로 계산되어 보고된 측정 산출치($-3.0\;{\mu}_{B}$)보다는 적은 값을 얻었다.
