초록 ▼

본 연구를 통하여 초거대 자기저항 재료 소자의 제조 기술 확보와 각 재료에 대한 물성 특성을 실험적, 이론적으로 설명함으로서 그 원인을 규명하고 각종 기능성 센서 디바이스로 활용 가능성을 확대함을 목적으로 한다.
본 연구에서는 페롭스카이트 망간 산화물 [$R_xA_xMnO_3$ (R = 희토류 금속, A = 천이 금속)], 이중 페롭스카이트 산화물 [$A_2FeBO_6$(A = Ba, Sr, Ca, B = Mo, Re)] 및 자성 반도체 sulphur 스피넬 재료에 대하여 각 조성별 및

본 연구를 통하여 초거대 자기저항 재료 소자의 제조 기술 확보와 각 재료에 대한 물성 특성을 실험적, 이론적으로 설명함으로서 그 원인을 규명하고 각종 기능성 센서 디바이스로 활용 가능성을 확대함을 목적으로 한다.
본 연구에서는 페롭스카이트 망간 산화물 [$R_xA_xMnO_3$ (R = 희토류 금속, A = 천이 금속)], 이중 페롭스카이트 산화물 [$A_2FeBO_6$(A = Ba, Sr, Ca, B = Mo, Re)] 및 자성 반도체 sulphur 스피넬 재료에 대하여 각 조성별 및 제조 조건 변화에 따른 CMR 박막 및 분말에 대하여 1) 자기적 성질 및 표면 에너지 연구, 2) 디바이스 적용화를 위한 다양한 제조법에 의한 박막 제조, 3) 온도 가변형 광음향 신호 및 전기 전도도 특성 측정, 4) 중선자 산란과 CEMS에 의한 미시적 자기 구조 연구, 5) 재료의 전기 및 자기구조의 이론적 계산을 분야별로 구분하여 연구를 수행하고자 하였다. 본 연구를 통하여 초거대 자기저항 재료의 제조기술 확보와 각 재료에 대한 전,자기적 특성과 격자구조에 대한 연구 및 열적 특성, 표면 특성을 종합 연구, 분석함으로써 CMR 현상의 거시적, 미시적 자성 특성을 명확하게 확립하였다.
본 연구에서는 초거대자기저항 효과의 페롭스카이트 망간계 산화물에 대한 제조방법, 계면효과, 스핀분극효과, 이중교환상호작용, 완화효과 등의 모델 해석을 하였고, 상온에서 응용 가능성을 보이는 이중 페롭스카이트 구조의 단일상 합성에 성공하여 그 초미세자기장의 요동 효과를 관측하였다. 또한 스피넬 황화물은 동적 얀-텔러 효과를 동반하나 자기저항효과로 그 특성을 설명하였다. 따라서 다양한 자기 특성 및 자기 저항 특성의 해석으로 인하여 이 후 산업화 적용시점에서 상온 소자 개발 가능성을 충분히 확보하였다.
본 연구를 수행하는 5년 동안 본 연구과제를 통한 연구 성과는 다음과 같으며, 당초 연구 계획과 대비하여 100% 이상의 매우 큰 연구실적을 달성하였다.
1. 국제전문학술지 논문(SCI 급) 59편
2. 국내전문학술지 논문 18편
3. 국제학술회의 발표 116건
4. 국내학술회의 발표 136건
5. 특허 출원 2건
그 외 다수의 초청강연 및 공개 세미나, 심포지움의 개최, 참석등을 통하여 이 분야 연구의 정보를 공유하였으며, 이와 같은 활발한 연구에 힘입어 최근에는 뫼스바우어 분야의 연구에서 세계 1위의 논문 실적을 달성함으로써 주목 받았다.

Abstract ▼

The main target of this project are the development of CMR thin film deposition techique, understanding magnetoresistance phenomena by studying their physical properties, and the application of the material for various sensor device.
The various composition of the perovskiteoxide materials $

The main target of this project are the development of CMR thin film deposition techique, understanding magnetoresistance phenomena by studying their physical properties, and the application of the material for various sensor device.
The various composition of the perovskiteoxide materials $R_{1-x}A_xMn_{1-y}B_yO_3$, double perovskite oxide $A_2FeMoO_6$ and sulphur spinel will be studied as 5 subprojects.
Project No.1 will be focused on the magnetic and surface properties of the film, and the various CMR film deposition process, project No.2 on temperature dependent photoacoustic responses and thermal conductivity of the film, project No.3 on the crystal structure and phase diagram of the material, project No.4 on neutron scattering and CEMS of the material, and finally project No.5 will be concentrated on the electronic structure calculation and magnetic structure of the material.
These studies report the results of the perovskite menganese oxide material systems revealing colossal magnetoresistance phenomena, sample preparations. Possible interpretations are introduced based on various kinds of models of grain boundary effects, double exchange interaction, spin polarization, relaxation effects. Synthesize of iron double perovskits, which reveals the applicability at room temperature, was possibly by the method developed through this project and a new hyperfine field fluctuation model is introduced to explain these CMR mechanism. Also another type of CMR materials of sulphur spinel systems are reported, which is accompanied with dynamic Jahn-Teller stabilization. Therefore these technologies and know-hows will be used withimportance at times to study on these materials.
There has been pronounced ourcome through this project over 5years. More than 100% outcome has neem performed with comparison to the plan of this project.
1. International Journals : 59
2. Domistic Journals : 18
3. International Conferences : 116
4. Domestic Conferences : 136
5. Patents : 2

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문 ...3
• 1. 국문요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용 ...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구방법 및 이론 ...11
• 3. 결과 및 고찰 ...16
• [1] 페롭스카이트 구조 망간계 산화물 연구 ...16
• 1) La-Ca-Mn-O 계 시료의 제조 및 그 특성 연구 ...16
• 2) La-Sr-Mn-O 계 시료의 제조 및 그 특성 연구 ...52
• 3) La-Ba-Mn-O 계 시료의 제조 및 그 특성 연구 ...63
• 4) La-Pb-Mn-O 계 시료의 제조 및 그 특성 연구 ...66
• 5) La-Ce-Mn-O 계 시료의 제조 및 그 특성 연구 ...71
• [2] 이중 페롭스카이트 구조 산화물 연구 ...75
• 1) $Ba_2FeMoO_6$ 시료 특성 ...75
• 2) $Ba_2Fe_{1+x}Mo_{1-x}O_6$ 시료 특성 ...80
• 3) $Sr_2FeMoO_6$ 시료 특성 ...81
• 4) $Sr_2Fe_{1-x}Cr_xMoO_6$ 시료 특성 ...86
• 5)$Ca_2FeMoO_6$ 시료 특성 ...87
• [3] Sulphur spinel 물질 연구 ...90
• [4] 제1원리의 전자구조 계산 ...96
• 4. 결론 ...102
• 5. 인용문헌 ...105