第一原理計算による Fe/Cu 薄膜の電子状態解析

本研究では、fcc-Fe/Cu(001)におけるFeの磁気構造の理解のために、強磁性状態が報告されている4MLまでの第一原理計算を行った。計算プログラムとしては、擬原子基底を用いたOpenMXを使用した。基板となるCuの格子定数を第一原理的に求めたところ3.64Åとなり、Feの格子定数もCuと一致させる形で結晶構造を仮定した。モデル構造としては、基板のCuを7ML、Feを1〜4MLまで積み上げ、その上を真空層としたスラブモデルである。Feの各層を強磁性状態と仮定して計算を行った場合、各Fe層のスピン磁気モーメントは、Cuとの界面および表面で大きな値を示し、内部の層では理論計算によって求めたfcc-Feバルクの値(2.59μB)に近い値を示した。