초록 ▼

페로브스카이트 전이금속 산화물은 풍부한 물리적 특성과 응용성으로 많은 관심과 연구가 이어져 오고 있다. 구리산물에서 나타나는 고온초전도 효과, 망간산화물에서 나타나는 초거대자기저항 효과 등이 좋은 예로 들 수 있다. 이런 모든 물질들은 질서-무질서 상전이를 전하, 오비탈, 그리고 스핀 등에서 나타나게 되는데, 이러한 물질에서 나타나는 양자적인 효과를 연구하였다. 우리는 먼저 high kinetic deposition processing을 통하여 LSMO 박막의 특성을 단결정 수준으로 향상시키고 산소빈자리등과 같은 다양한 결함 요소를

페로브스카이트 전이금속 산화물은 풍부한 물리적 특성과 응용성으로 많은 관심과 연구가 이어져 오고 있다. 구리산물에서 나타나는 고온초전도 효과, 망간산화물에서 나타나는 초거대자기저항 효과 등이 좋은 예로 들 수 있다. 이런 모든 물질들은 질서-무질서 상전이를 전하, 오비탈, 그리고 스핀 등에서 나타나게 되는데, 이러한 물질에서 나타나는 양자적인 효과를 연구하였다. 우리는 먼저 high kinetic deposition processing을 통하여 LSMO 박막의 특성을 단결정 수준으로 향상시키고 산소빈자리등과 같은 다양한 결함 요소를 회피할 수 있는 방법을 구축하였다. 이러한 결과는 High resolution Xray diffraction (HRXRD) 법과, atomic force microscopy (AFM)을 통한 박막의 결정 구조 및 표면 특성 분석을 통하여 확인 할 수 있다.
또한, 다양한 단결정 기판을 이용하여 다양한 준안정 상태를 인위적으로 LSMO 박막에 인가하고, 박막의 두께를 조절하여 LSMO 박막의 다양한 물리적 특성을 변화시 킬 수 있는 연구 결과를 보였다. 이를 자세히 살펴 보면 박막의 두께를 조절함으로서 LSMO의 스핀 정렬 상태를 인위적으로 조절할 수 있는 가능성을 엿볼 수 있으며, 박막 표면의 구조를 통해 전기전도도의 비등방적인 특성 변화를 기대할 수 있다고 본다. 또한 스핀 정렬 상태의 변화를 통해서 magnetic localization 효과로 기대되는 새로운 reentrant insulating state를 발견함으로서 magnetic localization 효과의 탐구에 중요한 시작점이 되고 있다.
우리는 본 연구과제에서 이에 대한 연구결과를 이미 국제적인 학술지 (Applied Physics Letter) 에 발표하였고, 현재 최종 결과를 요약하여 최우수급 (NCS 급) 저널에 투고 준비 중에 있다. 또한 본 연구 과제 기간중에 양자 효과에 대한 연구를 좀 더 근본적으로 추진하여 보기 위하여 제일원리 계산법에 대한 다양한 연구를 시도하였다. 이러한 연구의 결과로 물리학회지중 가장 우수한 Phys. Rev. Lett. 및 Phys. Rev. B에 주저자로 논문을 발표하였다. 이와 함께 Solid State Comm. 및 J. Solid State Chem 에 주저자로 그 연구결과를 발표하였다. 이와 함께 공동연구를 통해 주저자는 아니지만 2편의 논문을 추가로 발표하였으며, 우수한 후속 연구결과도 뒤따를 것으로 생각됩니다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• I. 연구결과 요약문 ... 4
• II. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• III. 연구성과 ... 8