초록 ▼

1. 본 연구진은 1차년도에 합성한 높은 결정성을 가지는 GFO 박막을 이용하여, 이론적으로 예측되었으나 실험적으로 규명되지 못한 상온에서 GFO 박막의 강유전 특성을 GFO/SRO/STO (111) 시스템으로 성공적으로 규명하였다. 이 결과는 처음으로 이론적으로 예측된 상온 전기적 분극량과 매우 흡사한 실험적 전기적 분극량을 규명한 것이며, 강유전상인 Pna21이 가지고 있는 높은 상전이 에너지 때문이라는 것을 알 수 있었다. 성공적으로 상온에서 강유전 특성을 규명함으로서, GFO는 상온 근처에서 충분히 구동 가능한 다강성 물질이

1. 본 연구진은 1차년도에 합성한 높은 결정성을 가지는 GFO 박막을 이용하여, 이론적으로 예측되었으나 실험적으로 규명되지 못한 상온에서 GFO 박막의 강유전 특성을 GFO/SRO/STO (111) 시스템으로 성공적으로 규명하였다. 이 결과는 처음으로 이론적으로 예측된 상온 전기적 분극량과 매우 흡사한 실험적 전기적 분극량을 규명한 것이며, 강유전상인 Pna21이 가지고 있는 높은 상전이 에너지 때문이라는 것을 알 수 있었다. 성공적으로 상온에서 강유전 특성을 규명함으로서, GFO는 상온 근처에서 충분히 구동 가능한 다강성 물질이라는 것을 증명할 수 있었다.
2. P63cm 구조의 LuFeO3는 상온에서 강유전성을 가지지만 상온에서 자성을 가지지 않는다. 또한, Pbnm 구조의 LuFeO3 는 상온에서 자기적 특성을 보이지만 상온 강유전성을 보이지는 않는다. 본 연구진은 Pbnm 구조의 LuFeO3와 P63cm 구조의 LuFeO3를 하나의 기판 위에 동시에 합성하여 상온에서 강유전성과 강자성을 동시에 지니는 신개념 상온 다강체를 합성하는데 성공하였다. 특히, 다강체 연구 분야에서는 상온 특성의 다강체를 개발하는 것이 매우 중요한 이슈 중 하나이므로, 그 의미는 더욱 크다고 볼 수 있다.
3. 최근 강유전체에서 발생되는 광기전력 효과에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 밴드 갭 이상의 높은 광전압을 나타내고, switchable photovoltaic effect 등이 발현되기 때문이다. 그러나 이러한 강유전체 물질은 대부분 높은 밴드갭으로 인해 광전환 효율이 매우 낮은 수준을 보였다. 본 연구진은 ~2 eV의 낮은 밴드 갭을 가지는 육방정형 페라이트의 태양전지 효과를 세계 최초로 관찰하는데 성공하였다. 또한, substrate-induced strain 에 의하여 광전환 효율이 향상되는 현상을 실험적/이론적으로 규명함으로써, 향후 강유전체 기반의 박막형 태양전지에 대한 기판 선정의 기준을 마련하였다.
(출처 : 한글요약문 5P)

Abstract ▼

1. We have successfully demonstrated the ferroelectric properties of GFO films at room temperature, which were theoretically predicted but not experimentally confirmed, using the high-crystallinity GFO films synthesized in the first year, using the GFO / SRO / STO (111), respectively. These results

1. We have successfully demonstrated the ferroelectric properties of GFO films at room temperature, which were theoretically predicted but not experimentally confirmed, using the high-crystallinity GFO films synthesized in the first year, using the GFO / SRO / STO (111), respectively. These results are the first to clarify theoretically predicted experimental electrical polarization very similar to the predicted room temperature electrical polarization, and it is found that Pna21, which is a ferroelectric phase, has a high phase transition energy. By successfully investigating the ferroelectric properties at room temperature, it has been proved that the GFO is a material that can be driven sufficiently near room temperature.
2. LuFeO3 of P63 cm structure has ferroelectricity at room temperature, but it does not have magnetism. In addition, it exhibits magnetic properties at room temperature but does not exhibit ferroelectricity. We succeeded in synthesizing a new concept of room temperature multiferroics by simultaneously synthesizing LuFeO3 of Pbnm structure and LuFeO3 of P63cm structure on one substrate. In particular, the development of multi-rigid bodies with room temperature characteristics is one of the most important issues in the field of multiferroic research.
3. Recent studies on the effect of photovoltaic power in ferroelectrics are actively being studied. This is because the photovoltaic device exhibits a higher light voltage than the bandgap and exhibits a switchable photovoltaic effect. However, most of these ferroelectric materials show very low light conversion efficiency due to high bandgap. We succeeded in observing the solar cell effect of hexagonal ferrite with low band gap of ~ 2 eV for the first time in the world. In addition, the photoconversion efficiency was improved by substrate-induced strain experimentally and theoretically, and the criteria for the substrate selection for the ferroelectric-based thin film solar cell were prepared in the future.
(출처 : SUMMARY 6P)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약문 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 14 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 18 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 34 5. 연구결과의 활용계획 ... 35 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 36 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 36 8. 참고문헌 ... 37 9. 연구성과 ... 39 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설.장비 현황 ... 55 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 55 12. 기타사항 ... 55별첨1 대표연구성과 ... 56별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 71끝페이지 ... 73