Skip to main content

8. Magnetism, Structure and Interactions at the Atomic Scale

  • Part II Simulation from Nanoscopic Systems to Macroscopic Materials
  • Chapter
  • First Online:
Computational Materials Science

Part of the book series: Lecture Notes in Physics ((LNP,volume 642))

  • 2097 Accesses

Abstract

An efficient scheme is developed to study magnetism and structure as well as interaction between supported particles on the atomic scale. Starting by ab initio calculations of the electronic structure in the framework of density functional theory, interaction potentials for molecular dynamics simulations of metallic nanostructures supported on metallic surfaces are carefully optimized.

The two methods are shortly explained. Examples for the application of the methods are given. Mainly electronic and structural properties of Co nanostructures on Cu(001) and Cu(111) surfaces are investigated.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  • 1. J. Fassbender, R. Allenspach, and U. Düring, Surf. Sci 383, L742 (1997).

    Google Scholar 

  • 2. F. Nouvertne, G. Günterrodt, R. Pentcheva, M. Scheffler, Phys. Rev. B 60, 14382 (1999).

    Google Scholar 

  • 3. S. Padovani, F. Scheurer, and J.P. Bucher, Europhys. Lett. 45, 327 (1999).

    Google Scholar 

  • 4. C.G. Zimmermann, M. Yeadon, K. Nordlund, J.M. Gibson and R.S. Averback, Phys. Rev. Lett. 83, 1163 (1999).

    Google Scholar 

  • 5. S.C. Wang and G. Ehrlich, Phys.  Rev.  Lett. 67, 2509 (1991).

    Google Scholar 

  • 6. M. Giesen, G. Schulze Icking-Konert, and H. Ibach, Phys. Rev. Lett. 80, 552 (1998).

    Google Scholar 

  • 7. M. Giesen, G. Schulze Icking-Konert, and H. Ibach, Phys. Rev. Lett. 82, 3101 (1999).

    Google Scholar 

  • 8. M. Giesen, and H. Ibach, Surf. Sci. Lett. 464, L697 (2000).

    Google Scholar 

  • 9. M. Giesen, Prog. Surf. Sci.68, 1 (2001).

    Google Scholar 

  • 10. M.F. Crommie, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 109, 1 (2000); S. Crampin and O.R. Bryant, Phys. Rev. B 54, R17367 (1996).

    Google Scholar 

  • 11. V.S. Stepanyuk, W. Hergert, R. Zeller, and P.H. Dederichs, Phys. Rev. B 53, 2121 (1996); V.S. Stepanyuk, W. Hergert, P. Rennert, K. Wildberger, R. Zeller and P.H. Dederichs, Phys. Rev. B 59, 1681 (1999); K. Wildberger, V.S. Stepanyuk, P. Lang, R. Zeller, and P.H. Dederichs, Phys. Rev. Lett. 75, 509 (1995); K. Wildberger, P.H. Dederichs, P. Lang, V.S. Stepanyuk, and R. Zeller, Research Report,Berichte des Forschungszentrum Jülich, No 3022, ISSN 0944-2952 (1995).

    Google Scholar 

  • 12. N.A. Levanov, V.S. Stepanyuk, W. Hergert, D.I. Bazhanov, P.H. Dederichs, A. Katsnelson, and C.  Massobrio Phys. Rev. B 61, 2230 (2000).

    Google Scholar 

  • 13. V. Rosato, B. Guillope, and B. Legrand, Philos. Mag. A 59, 321 (1989).

    Google Scholar 

  • 14. F. Cleri and V. Rosato, Phys. Rev. B 48, 22 (1993).

    Google Scholar 

  • 15. T. Hoshino, W. Schweika, R. Zeller, and P.H. Dederichs, Phys. Rev. B 47, 5106 (1993).

    Google Scholar 

  • 16. B. Drittler, M. Weinert, R. Zeller, and P.H. Dederichs, Phys. Rev. B 39, 930(1989).

    Google Scholar 

  • 17. V.S. Stepanyuk, W. Hergert, P. Rennert, K. Wildberger, R. Zeller, and P.H. Dederichs, Phys. Rev. B 54, 14121 (1996).

    Google Scholar 

  • 18. V.S. Stepanyuk, W. Hergert, K. Wildberger, R. Zeller, and P.H. Dederichs, Phys. Rev. B 53, 2121 (1996).

    Google Scholar 

  • 19. V.S. Stepanyuk, W. Hergert, P. Rennert, K. Wildberger, R. Zeller, and P.H. Dederichs, Phys. Rev. B 59, 1681 (1996).

    Google Scholar 

  • 20. V.S. Stepanyuk, W. Hergert, P. Rennert, J. Izquierdo, A. Vega, and L.C. Balbás, Phys. Rev. B 57, R14020 (1998).

    Google Scholar 

  • 21. Yu-mei Zhou, Nuen-qing Zhang, Lie-ping Zhong, and Ding-sheng Wang, J. Magn. Magn. Mater. 145, L237 (1995).

    Google Scholar 

  • 22. E.F. Wassermann, Journal of Mag. Mag. Mat. 100, 346 (1991).

    Google Scholar 

  • 23. Keeyung Lee and J. Callaway, Phys. Rev. B 48, 15358 (1993); Keeyung Lee and J. Callaway, Phys. Rev. B 49, 13906 (1993).

    Google Scholar 

  • 24. V.S. Stepanyuk, W. Hergert, P. Rennert, K. Wildberger, R. Zeller, P.H. Dederichs, Solid State Commun. 101, 559 (1997).

    Google Scholar 

  • 25. V.S. Stepanyuk, W. Hergert, K. Wildberger, S. Najak, P. Jena, Surf. Sci. Lett. 384, L892 (1997).

    Google Scholar 

  • 26. W. Weber, C.H. Back, A. Bischof, D. Pescia, and R. Allenspach, Nature (London) 374,788 (1995).

    Google Scholar 

  • 27. D.A. Eastham, Y. Qiang, T.H. Maddock, J. Kraft, J.-P. Schille, G.S. Thompson, H. Haberland, J.  Phys.: Condensed Matter 9, L497 (1997).

    Google Scholar 

  • 28. V.S. Stepanyuk, A.N. Baranov, D.I. Bazhanov, W. Hergert, A.A. Katsnelson, Surface Sci. 482-485, 1045 (2001).

    Google Scholar 

  • 29. P. Gambardella,, S. Rusponi, M. Veronese, S.S. Dhesi, C. Grazioli, A. Dallmeyer, I. Cabria, R. Zeller, P.H. Dederichs, K. Kern,C. Carbone, and H. Brune, Science 300, 1130 (2003).

    Google Scholar 

  • 30. B. Lazarovits, L. Szunyough, and P. wWeinberger, Phys. Rev. B 65, 10444 (2002).

    Google Scholar 

  • 31. B. Nonas, I. Cabria, R. Zeller, P.H. Dederichs, T. Huhne, and H. Ebert, Phys. Rev. Lett. 86, 2146 (2001).

    Google Scholar 

  • 32. Åž. Pick, V.S. Stepanyuk, A.N. Baranov, W. Hergert, and P. Bruno, Phys. Rev. B 68, 104410 (2003).

    Google Scholar 

  • 33. S. Crampin, J. Elect. Spectr. Rel. Phenom. 109, 51 (2000).

    Google Scholar 

  • 34. P. Hyldgaard, and M. Persson, J. Phys: Cond. Matter. 12, L13 (2000).

    Google Scholar 

  • 35. V.S. Stepanyuk, A.N.Baranov, D.V. Tsivlin, W. Hergert, P. Bruno, N. Knorr, M.A. Schneider, and K. Kern, Phys. Rev. B 68, xxxx (2003).

    Google Scholar 

  • 36. N. Knorr, H. Brune, M. Epple, A. Hirstein, M.A. Schneider, and K. Kern, Phys. Rev. B 65, 115420 (2002).

    Google Scholar 

  • 37. D. Sander, R. Skomski, C. Schmidthals, A. Enders, and J. Kirschner, Phys.  Rev.  Lett. 77, 2566 1996.

    Google Scholar 

  • 38. A. Grossmann, W. Erley, J.B. Hannon, and H. Ibach, Phys. Rev. Lett. 77, 127 1996.

    Google Scholar 

  • 39. V.S. Stepanyuk, D.I. Bazhanov, A.N.N. Baranov, W. Hergert, P.H. Dederichs, J. Kirschner, Phys. Rev. B62, 15398 (2000).

    Google Scholar 

  • 40. V.S. Stepanyuk, D.I. Bazhanov, W. Hergert, J. Kirschner, Phys. Rev. B 63, 153406 (2001).

    Google Scholar 

  • 41. O.V. Lysenko, V.S. Stepanyuk, W. Hergert, and J. Kirschner Phys. Rev. Lett. 89, 126102 (2002).

    Google Scholar 

  • 42. O.V. Lysenko, V.S. Stepanyuk, W. Hergert, and J. Kirschner Phys. Rev. B 68, 033409 (2003).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Editor information

W. Hergert M. Däne A. Ernst

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this chapter

Cite this chapter

Stepanyuk, V., Hergert, W. 8. Magnetism, Structure and Interactions at the Atomic Scale. In: Hergert, W., Däne, M., Ernst, A. (eds) Computational Materials Science. Lecture Notes in Physics, vol 642. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-39915-5_8

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-39915-5_8

  • Published:

  • Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-540-21051-1

  • Online ISBN: 978-3-540-39915-5

  • eBook Packages: Springer Book Archive

Publish with us

Policies and ethics