مریم گودرزی - گروه فیزیک دانشکده علوم پایه دانشگاه آزاد واحد بروجرد
سارا سادات پرهیزگار - مرکز تحقیقات پلاسما، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران،
جواد بهشتیان - گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه تربیت معلم شهید رجایی، تهران، ایران

در این مقاله با استفاده از نظریه تابعی چگالی (DFT)، ابتدا خواص الکترونی و ساختاری کلاسترهای آهن Fe۲O۳، Fe۳O۴، Fe۴O۶ و Fe۶O۹ (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 Fe۲O۳، Fe۳O۴ و Fe۴O۶ میان دو لایه گرافن، بین این کلاسترها و لایه گرافن پیوند به وجود آمده از نوع شیمیایی و برای کلاستر Fe۶O۹، پیوند فیزیکی است.

نظریه تابعی چگالی, گرافن دولایه, کلاسترهای اکسید آهن, خواص ساختاری و الکترونی