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Bi2O3 플럭스를 이용한 일반적인 플럭스 방법을 이용해 이중 페로브스카이트 R2CoMnO6 (R=희토류: La~Lu)의 고품질 단결정들을 성공적으로 합성하였고, 그것들의 자기 기능성을 연구하었다. c 축을 향하는 전범위의 강자성 오더는 Co2+ (높은 스핀, S=3/2) 와 Mn4+ (S=3/2) ions 이온 사이의 초교환 상호작용에 기인하며, 강자성 전이 온도는 단사정계의 왜곡이 심해지는 정도에 따라 204K에서 48 K으로 선형적으로 감소한다. 단결정들은 다른 가스 환경에서 ...

Bi2O3 플럭스를 이용한 일반적인 플럭스 방법을 이용해 이중 페로브스카이트 R2CoMnO6 (R=희토류: La~Lu)의 고품질 단결정들을 성공적으로 합성하였고, 그것들의 자기 기능성을 연구하었다. c 축을 향하는 전범위의 강자성 오더는 Co2+ (높은 스핀, S=3/2) 와 Mn4+ (S=3/2) ions 이온 사이의 초교환 상호작용에 기인하며, 강자성 전이 온도는 단사정계의 왜곡이 심해지는 정도에 따라 204K에서 48 K으로 선형적으로 감소한다. 단결정들은 다른 가스 환경에서 어닐링 할 때, 그들의 자기 특성이 제어 될 수 있다. 또한, 희토류 자성 이온의 변화는 자화율 곡선과 등온 자화곡선에서 자기 비가역성의 시작, 메타자성 전이 및 자기 이방성의 역전과 같은 다양한 자기 특성을 유도한다.
특히, Er2CoMnO6 단결정은 Er3+ 과 강자성 Co2+/Mn4+ 부격자 사이의 페리자성 상호 작용에 때문에 자화율 곡선에서의 자화 반전과 등온 자화곡선에서의 역 이력 현상이 나타낸다. 또한, 자기장 내에서 냉각시킬 경우 비대칭 이력 곡선을 보이는 것이 관측되었다.
다결정 세라믹 YFe0.6Mn0.4O3에서 교환 바이어스 효과를 연구하였다. 교환 바이어스 효과를 갖는 재료는 기록 장치의 판독 헤드, 스핀 밸브 및 자기 저항 랜덤 액세스 메모리와 같은 자기 장치에 대한 가능성을 갖는다. 이 논문에서는 실온에서 교환 바이어스 효과를 나타내는 약한 강자성체와 반 강자성체의 상 혼합물인 이중 페로브스카이트 세라믹 YFe0.6Mn0.4O3를 설계했다. 이것은 290K와 380K 사이의 혼합된 2 개의 자기 위상에 의해 실온 교환 바이어스 효과(103 Oe)를 보인다. 저온 영역에서 가변 교환 바이어스 효과도 나타나는 것으로 보아, YFe0.6Mn0.4O3는 온도에 따라 복잡한 자기교환 상호작용을 갖는다는 것을 알 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The high quality single crystals of double perovskite R2CoMnO6 (R=rare earth: La to Lu) have been successfully synthesized by the conventional flux method with Bi2O3 flux, and their magnetic functionalities have been investigated. The long-range ferromagnetic order along the c axis originates from t...

The high quality single crystals of double perovskite R2CoMnO6 (R=rare earth: La to Lu) have been successfully synthesized by the conventional flux method with Bi2O3 flux, and their magnetic functionalities have been investigated. The long-range ferromagnetic order along the c axis originates from the superexchange interaction between Co2+ (high spin, S=3/2) and Mn4+ (S=3/2) ions, and the ferromagnetic transition temperature decreases linearly from 204 K to 48 K, along with the enhancement of monoclinic distortion. Upon annealing crystals in different gas environments, their magnetic properties can be controlled. Furthermore, the variation of the rare earth magnetic ions leads to the various magnetic features such as the onset of magnetic irreversibility, metamagnetic transitions, and reversal of magnetic anisotropy in the magnetic susceptibility and isothermal magnetizations.
Particularly, Er2CoMnO6 single crystals exhibit the magnetization reversal in the magnetic susceptibility and the inverted hysteresis loop in the isothermal magnetizations, resulted from the ferrimagnetic interaction between Er3+ and ferromagnetic Co2+/Mn4+ sublattices. In addition, the asymmetric hysteresis shift arises after cooling in a magnetic field.
The exchange bias effect in polycrystalline ceramic YFe0.6Mn0.4O3 has been investigated. Materials possessing the exchange bias effect have potentials for magnetic devices such as read heads of recording devices, spin valves, and magnetoresistive random access memories. In this dissertation, we designed a phase mixture of weakly ferromagnetic and antiferromagnetic states exhibiting a room temperature exchange bias effect in a double perovskite ceramic YFe0.6Mn0.4O3. It shows the room temperature exchange bias fields of -103 Oe, originated from the mixed two magnetic phases between 290 and 380 K. The tunable exchange bias was also found in YFe0.6Mn0.4O3 at low temperature regime, indicating intricate magnetic exchange interactions depending on temperature.

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