Cu(001)上 $\gamma'$-Fe$_{\mathrm 4}$N 原子层的厚度依赖电子与磁性质

通过扫描隧道显微镜/谱和X射线吸收谱/磁圆二色性研究了 Cu(001) 上 $\gamma'$-Fe$_{4}$N 原子层的生长、电子与磁性质。通过在 N$_{2}$ 气氛下向单层 Fe$_{2}$N/Cu(001) 上沉积 Fe 获得了有序三层 $\gamma'$-Fe$_{4}$N 连续膜，而在生长周期中重复用 0.5 keV N$^{+}$ 离子轰击导致不完善双层 $\gamma'$-Fe$_{4}$N。样品厚度的增加引起表面电子结构的变化，以及 Fe 原子自旋磁矩的增强，在三层层样品中达到 $\sim$ 1.4 $\mu_{\mathrm B}$/原子。观察到的系统厚度依赖性质由基于第一性原理计算的层分辨态密度得到很好解释，其展示了 Cu(001) 上 $\gamma'$-Fe$_{4}$N 原子层的每个表面、次表面和界面平面中强烈的层依赖电子态。