Through Ab initio pseudopotential calculation, we study the magnetic property of C/BN superlattice nanotube. Generally the atomic-like localized states exist at the zigzag border and the partially filling electrons induces spin-polarization at the border. Especially the direct exchange interaction among localized states makes $C_1(BN)_1$ nanotube have itinerant ferromagnetism. We propose these superlattice nanotubes as the spin-polarization junction or the nanotube magnet.
탄소/붕소, 질소로 이루어진 복합 나노튜브는 각 나노튜브의 비율에 따라 그 성질이 결정된다. 복합 나노튜브의 경계면이 지그재그 형태를 가지는 경우엔 종전의 나노튜브에서 나타나지 않은 강한 국소화된 상태가 페르미 레벨 근처에서 나타난다. 특히 이러한 국소화된 상태는 지그재그 형태의 나노튜브가 초격자구조를 이루는 경우에 두드러진다. 본 논문에선 이러한 초격자구조를 가진 나노튜브의 국소화된 상태가 미치는 자기적 성질에 관하여 연구하였다. 제일원리에 기반한 쑤도포텐셜 국소전자밀도근사방법을 이용하여 각 시스템의 전자구조를 조사하여 초격자 나노튜브의 국소화 상태가 원자와 같은 성질을 나타냄을 알아냈다.
도핑을 통해 나노튜브의 전자 개수를 조절하면, 훈트법칙에 따른 원자의 스핀정렬현상이 나노튜브의 경계면에서 나타남을 알았다. 그리고 스핀정렬된 복합나노튜브의 경계면 사이의 상호작용은 직접교환 상호작용으로 전체 시스템의 강자성 특성을 결정한다. 본 논문에서 제시한 강자성 특성 및 스핀 정렬현상은 나노튜브의 일차원 전도체로써의 역활과 결부되어 스핀수송소자등 많은 응용성이 있으리라 예상한다.
