El efecto de la interacción del acoplamiento de la órbita de giro y la relajación atómica, en el magnetismo no lineal del estado de tierra de las películas delgadas depositadas, en una superficie de Cu (001), es estudiado usando los cálculos de la teoría funcional de la densidad de los primeros principios.


Los valores de energía total y los momentos locales magnéticos orbitales y de giro se calculan para una película de Fe de N = 6 capas atómicas depositadas en una película de Cu de 12 capas de espesor que desempeña el papel de sustrato.


Como primer paso, permitimos que la fina película y las capas superficiales se liberen atómicamente. Encontramos importantes contracciones de alrededor del 20% entre la primera y la segunda, la tercera y la cuarta, y la primera y la sexta capa de Fe. Luego, obtenemos arreglos magnéticos colineales y no colineales que concuerdan con los principales resultados experimentales que indican que una configuración no colineal a bajas temperaturas (alrededor de 40 K). Las propiedades magnéticas de las primeras cuatro capas de Fe están bien reproducidas. La concordancia es mejor que los resultados obtenidos ignorando el acoplamiento espino-órbita y la relajación de la estructura.


Aunque ambos cálculos predicen configuraciones no colineales con valores de energía ligeramente superiores a los de un estado de tierra colineal. En algunos casos, las diferencias de energía entre dos soluciones colineales (o no colineales) con diferentes ejes de orientación del espín sólo están por debajo del valor de un meV. Las disposiciones de momento local orbital calculadas son claramente similares a las de momento local magnético de espín y muestran una correcta dependencia de los aspectos de dimensionalidad del sistema al cambiar la dirección de cuantificación del eje de espín.