초록 ▼

$PbWO_4:Gd$ 단결정을 성장하여 시료내에 불순물로 첨가한 $Gd^3^+$ 이온에 관한 전자 상자성 공명 (EPR: electron paramagnetic resonance) 실험을 수행하여 단결정에 관한 다음과 같은 정보를 알아내는 것을 목표로 한다. 단결정 내 주입된 이온의 이온 상태, 결정내의 치환하고 들어가는 자리, 바닥상태 에너지 준위, 국소 대칭성, 성장된 단결정의 결정성, 결함 및쌍정구조 등을 연구한다. 자기 공명 실험을 통하여 원하는 정보를 얻기 위해서는 먼저 연구하고자 하

$PbWO_4:Gd$ 단결정을 성장하여 시료내에 불순물로 첨가한 $Gd^3^+$ 이온에 관한 전자 상자성 공명 (EPR: electron paramagnetic resonance) 실험을 수행하여 단결정에 관한 다음과 같은 정보를 알아내는 것을 목표로 한다. 단결정 내 주입된 이온의 이온 상태, 결정내의 치환하고 들어가는 자리, 바닥상태 에너지 준위, 국소 대칭성, 성장된 단결정의 결정성, 결함 및쌍정구조 등을 연구한다. 자기 공명 실험을 통하여 원하는 정보를 얻기 위해서는 먼저 연구하고자 하는 단결정 시료의 결정학적 주축을 X-선 회절 방법을 사용하여 정확하게 알아내었다. 실험을 하기에 알맞은 크기로 시료를 잘라서 시료를 결정학적 주축과 나란하게 붙인 후에 자기장 내에 있는 공동(cavity)의 중앙 위치에 시료를 놓고, 세 개의 결정학적 ab-, bc-, ca-평면에 대하여 각각 $Gd^3^+$불순물에 관한 전자 상자성 공명 실험의 각도 의존성 실험을 하였다. 이렇게 얻은 공명 흡수선을 스핀 하밀토니안을 이용하여 분석함으로써 희토류 불순물인 $Gd^3^+$ 이온의 g-텐서 및 영자기장 갈라지기 (zero field splitting) 텐서를 구하였다. 이 연구의 결과가 미칠 기대효과로는 단결정 분석 분야, 단결정 성장분야에 필요한 데이터 및 기초 정보 제공, 자기공명 연구 분야의 활성화 및 석사 및 학부 학생에게 자기공명 방법, 단결정 특성을 분석하는 방법 및 결정성장 기술을 습득하게 하게 하고자 한다.

Abstract ▼

$PbWO_4:Gd$ single crystals will be grown using by Czochralski method. From the electron paramagnetic resonance (EPR) study of $Gd^3^+$ ion in $PbWO_4$ single crystals, many informations were derived as follows : 1) ionic state, 2) substitutional sites, 3) ground sta

$PbWO_4:Gd$ single crystals will be grown using by Czochralski method. From the electron paramagnetic resonance (EPR) study of $Gd^3^+$ ion in $PbWO_4$ single crystals, many informations were derived as follows : 1) ionic state, 2) substitutional sites, 3) ground state energy levels, 4) local site symmetry, 5) crystal quality, intrinsic defects, and twin structure, 6) unintentionally doped impurities in $PbWO_4$ single crystals. For the purpose of important information from the electron paramagnetic resonance (EPR), the crystallographic principal axes a, b, and c were determined exactly using by X-ray Laue method. The magnetic resonance fields of $Gd^3^+$ ion in $PbWO_4$ single crystal on the crystallographic ab-, bc- and ca-planes have been measured using X-band EPR spectrometer. The g value and zero field splitting parameters were determined from the analysis of resonance fields with effective spin Hamiltonain. The crystal analysis and crystal growing techniques may be improved from the results of our study. Our project provided the chance to study of magnetic resonance and crystal growing technique for the students.

목차 Contents

• I. 국문요약문...2
• II. 영문요약문...3
• III. 연구진 구성 및 역할...4
• IV. 연구결과 보고서...5
• 1. 연구배경 및 중요성 (Background and Significance)...5
• 가. 수행하고자 하는 연구주제의 국내.국외 연구동향...5
• 나. 선행 연구의 문제점 : 국내.외에서 수행되고 있는 타 연구와 관련하여 차별성 및 독창성...6
• 다. 연구과제의 중요성 : 연구과제의 목표달성 가능성 및 예상되는 연구성과의 국제적인 수준을 고려한 본 연구과제의 중요성...7
• 라. 기대효과...7
• 2. 연구목표 (Specific Aims)...8
• 3. 연구내용 및 방법 (Research Design and Methods)...8
• 4. 인용문헌 (Literature Cited)...9