An analysis of the chemical and magnetovolume effects due to nitrogen insertion is carried out in order to establish trends for the Fe-N system. Computations are based on the density functional theory and use is made of the augmented spherical wave method. Taking the Fe₄N nitride as a representative member, the chemical bonding study shows that nitrogen selectively contracts covalent bond with one of the two iron sublattices, with the consequence of lowering the magnetic moment. The magnetovolume effects are examined for a comparative study of the volume-dependent magnetic moments within Fe₄N as with respect to γ-Fe, in its two magnetic states ‘high-moment-large volume' and ‘low moment-low volume'. The insertion of nitrogen ‘prepares' the volume in such a manner in the nitride that the two states are simultaneously present at the two Fe crystal sites. The trends for an increase of the Fe atomic volume within the series Fe₈N, Fe₄N, Fe₃N, Fe₂N should favour the enhancement of the magnetisation; this is, however, hindered by the Fe-N chemical bond, involving an increasing number of Fe sites leading to a lowering of the moments.

Une analyse des effets chimique et magnétovolumique de l'azote est menée afin d'établir des tendances pour le système fer-azote, permettant d'expliquer la diminution de l'aimantation lorsque le taux d'azote augmente. Les calculs sont basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), utilisant la méthode de l'onde sphérique augmentée (ASW). En prenant le nitrure Fe₄N comme exemple représentatif, l'étude des propriétés de liaison chimique montre que l'azote contracte sélectivement une liaison covalente avec un des sous-réseaux de fer, ce qui a pour conséquence la diminution du moment porté. Les effets magnétovolumiques sont examinés en rapprochant les propriétés de Fe₄N de celles de Fe-γ dans ses deux états magnétiques « moment fort-volume fort » et « moment faible-volume faible ». L'insertion d'azote « prépare » le volume, de telle manière que dans Fe₄N les deux états sont présents en même temps, ce qui permet une explication des propriétés magnétiques des deux sites de fer. La tendance d'une augmentation du volume atomique du fer dans la série Fe₈N, Fe₄N, Fe₃N, Fe₂N devrait être en faveur d'une augmentation de l'aimantation ; ceci est néanmoins compensé par la liaison chimique Fe-N, qui implique un nombre croissant de sous-réseaux du fer, résultant en une diminution progressive des moments.