Fe-Al 계의 전이금속 화합물은 구조적 안정성과 자성에 대한 이견이 많은 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 B2, L1₂, 및 D0₃ 구조를 갖는 Fe-Al 계 화합물의 자성과 원자구조의 상관관계를 논의하기 위해 전전자 총퍼텐셜선형보강평면파(all-electron fullpotential linearized augmented plane wave; FLAPW) 방법을 이용하여 일반기울기 근사(generalized gradient approximation; GGA) 하에서 계산하였다. 고려한 모든 구조에서 강자성이 비자성에 비해 안정한 것으로 계산되었다. Fe 원자의 계산된 스핀 자기모멘트는 B2, L1₂ 구조에서 각각 0.771 _μB, 2.373 _μB의 값을 얻었고, D0₃ 구조의 Fe(I) 및 Fe(II) 원자들은 각각 2.409 _μB, 1.911 _μB로 계산 되었다. Fe₃Al의 같은 조성을 갖는 L1₂와 D0₃ 구조간의 안정성을 조사하기 위하여 형성 엔탈피 계산을 통해 강자성 상태에서 16 meV/atom의 에너지 차이로 D0₃ 구조가 L1₂ 구조보다 더 안정함을 확인하였다. 이 결과는 실험연구와 잘 일치하며, 원자구조와 전자구조의 분석을 통해 구조적 안정성과 자성에 대해 이해하였다.

It is known that the Fe-Al transition metal compounds have a lot of disagreement about structural stability and magnetism. In this study, the correlation between magnetism and atomic structure of ordered B₂, L1₂, and D0₃ structured Fe-Al compounds has been investigated using the all-electron full-potential linearized augmented plane wave (FLAPW) method based on the generalized gradient approximation (GGA). We found that considered all the structures were calculated to be stabilized in a ferromagnetic state. The
calculated spin magnetic moments of the Fe atoms for B2 and L1₂ structures were 0.771 and 2.373 _μB, respectively, and that of Fe(I) and Fe(II) in D0₃ structure calculated to be 2.409 _μB, 1.911 _μB, respectively. In order to investigate structural stability between L1₂ and D0₃ structures, we performed the formation enthalpy calculations. As a result, the D0₃ structure is found to be more favorable than L1₂ one by energy difference 16 meV/atom, which is well consistent with the experimental observation. We understood about structural stability and magnetism for Fe-Al compounds in terms of analysis of their atomic and electronic structures.