초록 ▼

▶ 1차년도: 육방정 철산화물의 두 가지 자기이방성 경쟁에 의한 경계상 연구
- M-type BaFe₁₂O₂₂, Ba(Fe_0.9Sc_0.1)₁₂O₂₂, Ba(Fe_0.82Sc_0.18)₁₂O₂₂ 단결정 시료 제작
- 진동시료측정법에 의한 직류 자화율의 측정
- Four Circle Diffractometer 이용 중성자회절 측정

▶ 1차년도: 육방정 철산화물의 두 가지 자기이방성 경쟁에 의한 경계상 연구
- M-type BaFe₁₂O₂₂, Ba(Fe_0.9Sc_0.1)₁₂O₂₂, Ba(Fe_0.82Sc_0.18)₁₂O₂₂ 단결정 시료 제작
- 진동시료측정법에 의한 직류 자화율의 측정
- Four Circle Diffractometer 이용 중성자회절 측정 실험
- 사면체 격자와 팔면체 격자의 분포 및 자기이방성의 상관관계 도출
- 이온도핑에 의해 자기이방성의 경계상을 구현하는 메커니즘 제시
- SCI 저널에 1편 개제

▶ 2차년도: 유사한 격자구조를 갖는 자성물질들 사이의 고용체 형성 연구
- Mn_0.91Ni_0.09WO₄, Mn_0.84Ni_0.16WO₄, Mn_0.83Ni_0.17WO₄, Mn_0.72Ni_0.28WO₄ 단결정 제작
- 진동시료측정법에 의한 직류 자화율의 측정
- 파이로전류법에 의해 강유전극성의 온도의존성 측정
- Four Circle Diffractometer 이용 중성자회절 측정 실험
- 결정구조 및 자성구조 분석 위한 회절측정 수행
- 최소자승법에 의한 스핀 구조 결과
- SCI 저널에 3편 개제

Abstract ▼

Ordering of electronic spins in magnetic materials are determined by exchange interactions between electronic spins and their magnetic anisotropies. Whereas exchange interactions determine relative angles between two neighbouring spins, anisotropies determine absolute directions in space. When two d

Ordering of electronic spins in magnetic materials are determined by exchange interactions between electronic spins and their magnetic anisotropies. Whereas exchange interactions determine relative angles between two neighbouring spins, anisotropies determine absolute directions in space. When two different anisotropies compete, new spin order may emerge because the spin arrangement becomes very sensitive to extermal stimuli.
In this work, using single crystal neutron diffraction we investigate long and short-range spin structures that appear in magnetic materials with two or more magnetic anisotropies. We will also study the temperature and compositional variance of these boundary phases. The specific works in detail are listed below.
▶ First Year
☞ Growth of hexagonal ferrite single crystals that include tetrahedral and octahedral lattices
☞ Balance control between planar and axial anisotropies via ion doping and inducement of boundary phases
☞ Magnetization measurement and understanding of the boundary phases
☞ Single crystal neutron diffraction using FCD
☞ Magnetic structure analysis and spin arrangement in the boundary phase
▶ Second Year
☞ Single crystal synthesis of solid solutions between magnetic materials with different local structure and anisotropies
☞ Measuring anisotropy direction and magnitudes using magnetization
☞ Single crystal neutron diffraction using FCD
☞ Understanding spin order and anisotropy changes via magnetic structure analysis
☞ Elucidation of the relationship between lattice distortion and anisotropy

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 10
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 제1절 연구개발의 목적 ... 12
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 12
• 제3절 연구개발의 범위 ... 13
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 15
• 제1절 외부전기장에 의한 자기이방성의 제어 및 안정화 ... 15
• 제2절 자전기 스핀진동파에 의한 자기이방성의 측정 ... 15
• 제3절 비등방성 자기저항을 이용한 자기이방성의 측정 ... 16
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 17
• 제1절 (1차년도) 육방정 철산화물의 이방성 경쟁에 따른 경계상 규명 ... 17
• 1. 육방정 철산화물의 단결정 시료 제작 ... 18
• 2. 기초물성의 측정 ... 21
• 3. 중성자 회절의 측정 및 분석 ... 23
• 4. 두 가지 자기이방성 경쟁 효과의 체계적 이해 ... 26
• 제2절 (2차년도) 상이한 국소격자 고용체 형성에 따른 자기이방성 제어 ... 28
• 1. 망간산화물 단결정 시료 제작 ... 31
• 2. 기초 물성의 측정 ... 32
• 3. 사축중성자회절 측정과 스핀구조의 분석 ... 35
• 4. 국소격자에 따른 자기이방성 경쟁의 효과 체계적 이해 ... 38
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 41
• 제1절 연구개발목표 달성도 ... 41
• 제2절 관련분야 기술발전에의 기여도 ... 44
• 1. 중성자를 이용한 단결정회절 측정 및 분석기술 발전 ... 44
• 2. 자성산화물의 단결정 시료제작 및 평가 기술 향상 ... 44
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 45
• 제1절 복합 자성물질 연구로의 활용 ... 45
• 제2절 이차원 검출기를 이용한 Bio Diffractometer의 활용 ... 45
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 46
• 제1절 북미의 단결정중성자회절장치 ... 46
• 1. 미국 테네시주 오크리지 국립연구소의 고유속동위원소원자로 ... 46
• 2. 미국 테네시주 오크리지 국립연구소의 파쇄중성자원 ... 46
• 3. 미국 메릴랜드주 국립표준연구소의 중성자연구센터 ... 47
• 4. 캐나다 온타리오주의 캐나다중성자빔센터 ... 47
• 제2절 유럽의 비탄성중성자산란 ... 47
• 1. 스위스 폴쉐러 연구소의 스위스파쇄중성자원 ... 47
• 2. 프랑스의 라우에랑제방 연구소 ... 48
• 3. 영국의 러더포드애플톤 연구소 ... 48
• 4. 독일 헬름홀쯔 재료에너지연구소의 베를린 중성자산란센터 ... 49
• 제7장 참고문헌 ... 50
• 끝페이지 ... 54