보고서 정보
주관연구기관 |
포항공과대학교 Pohang University of Science and Technology |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2014-04 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
과제관리전문기관 |
한국연구재단 National Research Foundation of Korea |
등록번호 |
TRKO201500002443 |
과제고유번호 |
1345203750 |
사업명 |
중견연구자지원 |
DB 구축일자 |
2015-05-16
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키워드 |
강상관 자기발현물질.스핀-궤도 상호작용.Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 상호작용.오비털 질서.제일원리 전자구조 이론.다체이론.비공선 (noncollinear) 자기구조.초교환 상호작용.얀-텔러 효과.Strongly correlated emergent materials.spin-orbit interaction.Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction.orbital order.First principles electronic structure theory.many body theory.noncollinear.magnetism superexchange.Jahn-Teller effect.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201500002443 |
초록
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연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 DFT, DMFT 등의 제일원리 전자구조 이론과 모델 해밀토니안에 기초한 다체이론을 이용하여 강한 스핀-궤도 상호작용을 갖는 강상관 자기발현물질계에서의 전기적, 자기적, 구조적 미시적 물성을 이해하였다. 이를 바탕으로 스핀-궤도 상호작용, 전하, 스핀, 오비털, 격자 자유도들을 고려한 모델 해밀토니안을 정립하고, 새로운 개념의 신기능성 자성물질의 이론적 디자인을 시도하였다.
연구결과
연구 결과를 5편의 Physical Review Letters 포함 SCI 논문 50편에 발
연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 DFT, DMFT 등의 제일원리 전자구조 이론과 모델 해밀토니안에 기초한 다체이론을 이용하여 강한 스핀-궤도 상호작용을 갖는 강상관 자기발현물질계에서의 전기적, 자기적, 구조적 미시적 물성을 이해하였다. 이를 바탕으로 스핀-궤도 상호작용, 전하, 스핀, 오비털, 격자 자유도들을 고려한 모델 해밀토니안을 정립하고, 새로운 개념의 신기능성 자성물질의 이론적 디자인을 시도하였다.
연구결과
연구 결과를 5편의 Physical Review Letters 포함 SCI 논문 50편에 발표
<대표 연구결과>
● 강상관 자기발현물질에 대한 물성 연구
(1) 강한 스핀-궤도 상호작용을 갖는 Mott 절연체 Sr2IrO4, Na2IrO3에서의 들뜸 물성연구 :Phys. Rev. Lett. (2012), Phys. Rev. B (Rapid Comm.) (2014) 논문 2편 발표.
(2) 중페르미온 물질계 CeIrIn5, CeCoGe2 에서의 온도에 따른 페르미 면 변화 연구 :Phys. Rev. Lett. (2012), Phys. Rev. B (2013) 논문 2편 발표.
(3) 강한 스핀-궤도 상호작용을 갖는 IrTe2:Pd 물질에서의 밀도파 불안정성과 초전도 현상 연구 :Phys. Rev. Lett. (2012) 논문 발표.
(4) 델라포사이트 화합물 PdCoO2, PdCrO2 에서의 전자기적 물성연구 Phys. Rev. B (2009-1), Phys. Rev. B (2009-2), Phys. Rev. B (2013), Phys. Rev. Lett. (2013), Scientific Reports (2014) 논문 5편 발표.
(5) 강상관 2p-전자 물질계 KO2, O2PtF6 에서의 전자기적 물성 연구 : Phys. Rev. B (Rapid Comm.) (2010), Phys. Rev. B (2010), Phys. Rev. B (2011), Phys. Rev. B (Rapid Comm.) (2014) 논문 4편 발표.
(6) 강한 스핀-궤도 상호작용을 갖는 물질계에서의 초교환 상호작용과 DM 상호작용 물성 연구 :Phys. Rev. B (2009), New Journal of Physics (2010), New Journal of Physics (2011) 논문 3편 발표
● 신물질 강상관 절반금속 물질의 이론적 디자인: LaSrMnNiO6, Sr2RuO4 film, K2Cr8O16 등:Journal of Applied Physics (2009-1), Journal of Applied Physics (2009-2), Journal of Applied Physics (2010), Phys. Rev. B (2010) 논문 4편 발표 ; Phys. Rev. B, Phys. Rev. Lett. 심사 중
연구결과의 활용계획
기초과학 연구수준의 제고
● 자기발현물질 물성에 대한 지식 영역 확대
● 세계적으로 학문과 기술의 선도적 지위 확보
● 자성 신물질 창조: 전자의 스핀, 격자, 전하, 오비털 자유도의 상호작용으로 발현하는 다기능 신물질 창조
● 자성물리학계의 차세대 연구인력 배출
응용기술의 기반 확보
● 신물질을 바탕으로 한 신개념 spintronics 소재/소자 개발
● 정보화 시대가 요구하는 물질 디자인
Abstract
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Purpose& contents
Employing both the first principles electronic structure theory and the model Hamiltonian many-body theory, we have tried to understand microscopically electronic, magnetic, and structure properties of strongly correlated emergent materials having strong spin-orbit interaction.
Purpose& contents
Employing both the first principles electronic structure theory and the model Hamiltonian many-body theory, we have tried to understand microscopically electronic, magnetic, and structure properties of strongly correlated emergent materials having strong spin-orbit interaction. Based on the these studies, we have set up the model Hamiltonians including the spin-orbit interaction, charge, spin, orbital, and lattice degrees of freedom, and tied to design the new functional magnetic materials theoretically.
Result
We have presented our results in the 50 SCI papers including 5 Physical Review Letters.
● Physical properties of strongly correlated emergent materials
(1) Excitations in relativistic Mott insulators having strong spin-orbit interaction Sr2IrO4, Na2IrO3 : Phys. Rev. Lett. (2012), Phys. Rev. B (Rapid Comm.) (2014) : 2 papers.
(2) Temperature-dependent variation of Fermi surfaces of Heavy fermion systems CeIrIn5, CeCoGe2 : Phys. Rev. Lett. (2012), Phys. Rev. B (2013) : 2 papers.
(3) Density instability and superconductivity in IrTe2:Pd with strong spin-orbit interaction : Phys. Rev. Lett. (2012) 논문 발표.
(4) Electronic and magnetic properties of delafossites PdCoO2, PdCrO2 : Phys. Rev. B (2009-1), Phys. Rev. B (2009-2), Phys. Rev. B (2013), Phys. Rev. Lett. (2013), Scientific Reports (2014) : 5 papers.
(5) Electronic and magnetic properties of strongly correlated 2p electron systems KO2, O2PtF6 : Phys. Rev. B (Rapid Comm.) (2010), Phys. Rev. B (2010), Phys. Rev. B (2011), Phys. Rev. B (Rapid Comm.) (2014) : 4 papers.
(6) Superexchange and DM interaction in the systems having strong spin-orbit interaction : Phys. Rev. B (2009), New Journal of Physics (2010), New Journal of Physics (2011) : 3 papers.
● Theoretical design of strongly correlated half-metallic materials : LaSrMnNiO6, Sr2RuO4 film, K2Cr8O16: Journal of Applied Physics (2009-1), Journal of Applied Physics (2009-2), Journal of Applied Physics (2010), Phys. Rev. B (2010) : 4 papers. ; Phys. Rev. B, Phys. Rev. Lett. (under review).
Contribution
Promotion of basic science research
● Knowledge enhancement of properties of emergent materials
● Establish world leading position in magnetism science and technology
● Creation of new magnetic materials: new functional materials with emergent spin, lattice, orbital degrees of freedom
● Training of next generation scientists in physics of magnetism.
Establishment of basis for applied technology
● Development of new concept spintronic materials/devices based on new emergent materials
● Material design for the information era.
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