초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구팀은 전자기적으로 특이한 현상이 발현되는 Iron based emergent 물질의 응용성을 위하여 다양한 제조 기술로 시료를 합성하고 뫼스바우어 분광 기술을 적용하여 물질의 초미세 상호작용 및 전자기적 특성에 대한 연구를 수행하고자 한다. 본 연구실이 보유하고 있는 투과형, 고자기장 뫼스바우어 분광기는 Iron based emergent 물질에 대한 강한 전자기 상호작용, 양이온 분포, 산화/환원 상태, 초상자성 및 스핀의 거동, 초교환 상호작용 세기 등의 정량적인 분석이 가능하다. 특이한 전자

연구의 목적 및 내용
본 연구팀은 전자기적으로 특이한 현상이 발현되는 Iron based emergent 물질의 응용성을 위하여 다양한 제조 기술로 시료를 합성하고 뫼스바우어 분광 기술을 적용하여 물질의 초미세 상호작용 및 전자기적 특성에 대한 연구를 수행하고자 한다. 본 연구실이 보유하고 있는 투과형, 고자기장 뫼스바우어 분광기는 Iron based emergent 물질에 대한 강한 전자기 상호작용, 양이온 분포, 산화/환원 상태, 초상자성 및 스핀의 거동, 초교환 상호작용 세기 등의 정량적인 분석이 가능하다. 특이한 전자기적 성질을 갖는 녹색성장용 이차전지, 친환경 다중강체 물질, 나노 페라이트 물질, 스핀 frustration 물질, 희토류 영구자석 물질을 토대로 양자역학적 물리현상을 뫼스바우어 분광 연구 수행을 바탕으로 자성물리분야의 학문적 발전에 기여하고 연구역량을 강화 세계를 선도하는 연구를 수행하고자 한다.

연구결과
Iron based emergent 물질에 대하여 Solid state reaction, HTTD, Polymerizable complex, Ionothermal 방법을 이용하여 단일상을 제조하였다.
◈ 녹색성장용 이차전지 물질 : LiMPO₄ (M= transition metal) 양극물질의 M자리에 Mg 치환, Li 자리에 Na을 치환하여 온도에 따른 양극물질의 전자기 상호작용 연구, 전이금속 치환에 따른 저온에서 spin-orbit coupling에 의한 자기적 전이 측정 및 특성 연구
◈ 친환경 다중강체 물질 : 온도와 자기장에 따른 Y/Z-type hexaferrite 물질의 스핀 구조 및 전이온도 측정, 다양한 전이 금속 치환에 따른 Fe 부격자 간의 이온 분포 및 다중강성 발현 온도와 자기구조의 상관관계 연구
◈ 나노페라이트 물질 : 온열치료용 나노 자성입자를 제조하고 바이오 플라즈마 처리를 통한 향상된 자기적 및 발열 특성 연구
◈ 스핀 frustration 물질 : FeV₂O₄, Ni이 치환된 FeGa₂O₄ 물질에 대한 spin frustration 측정 및 결정장에 의한 spin 상태 변화 확인, 뫼스바우어 분광 실험을 통한 spin liquid, freezing 전이온도 연구
◈ 희토류 영구자석 물질 : 희토류 영구자석 물질의 미시적인 자기적 특성을 뫼스바우어 분광 기술을 통해 측정 및 분석, 온도에 따른 초미세 상호작용, 스핀구조 변화, 전이온도 연구

연구결과의 활용계획
본 연구개발 결과를 통하여 수집된 녹색성장용 이차전지 양극물질, RF device 소재의 친환경 다중강체, 바이오/의학 융합 연구 분야의 나노 페라이트 물질, 스핀 frustration 물질, 에너지 산업의 희토류 영구자석 물질의 정보를 기반으로 실제 산업 어플리케이션에 적용 하고자 한다. ET 산업에서 활발히 연구가 진행되고 있는 이차전지 양극물질은 리튬 이온의 산화/환원에 따른 충/방전 과정의 전기화학적 특성의 상관관계에 대한 기초 정보를 제공하며, RF device 소재로서의 다중강체 물질은 소형화, 고밀도, 고성능화를 요구하는 차세대 IT 산업 분야에 크게 활용될 것이다. BT와 NT 산업의 융합으로 나노 자성입자를 이용한 온열치료의 데이터는 기존의 암세포 치료에 대한 의료기술 및 지식의 진보에 기여할 것이다. Spin frustration 물질에 대한 연구는 과거부터 현재까지 연구되고 있는 물질 중 하나로서, 온도에 따른 spin 상태 변화, spin liquid, freezing 전이온도에 대한 데이터는 자성물리 분야의 학술적 지식에 크게 기여할 것으로 보인다. ET 산업에서 자동차 모터에 사용되는 희토류 영구자석의 미시적인 자기적 특성에 대한 정보를 데이터베이스화 하여, 이를 기반으로 세계를 선도하는 기술력 확보 및 선진기술 개발을 유도하는 성과를 가져올 수 있다.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose & contents
Our research team is trying to synthesize samples with various manufacturing techniques for the application of iron based emergent materials, which are electromagnetically unusual phenomena. We will investigate the hyperfine interaction and electromagnetic properties of materi

Purpose & contents
Our research team is trying to synthesize samples with various manufacturing techniques for the application of iron based emergent materials, which are electromagnetically unusual phenomena. We will investigate the hyperfine interaction and electromagnetic properties of materials by applying Mossbauer spectroscopy technology. The transmission & high-field Mossbauer spectroscopy of our laboratory is capable of quantitative analysis of the interchange interaction intensity, strong electromagnetic interaction, cation distribution, oxidation/reduction state, super-paramagnetic and spin behavior of iron based emergent material. Based on the Mossbauer spectroscopy study on the quantum mechanical phenomena based on the green growth secondary cathode, the green multiferroic material, the nano-ferrite material, the spin frustration material, and the rare earth permanent magnet material with unusual electromagnetic properties, We will do research that leads the world with strengthening of research capacity through.

Result
Iron based emergent materials were prepared by solid state reaction, HTTD, polymerizable complex, and ionothermal method.
◈ Secondary battery for green tech. : Electromagnetic Interactions of cathode materials with temperature by replacing Na in Li site, Mg substitution at the M-stie in the LIMPO₄ (M= tarnsition metal).
◈ Multiferroics for green tech. : Study on spin transition by of Y/Z-type hexaferrite materials, ion distribution of Fe sublattices due to various transition metal substitutions, correlation identification of multiferroics manifestation temperature and the magnetic structure.
◈ Nano-ferrite materials : Study on improved magnetic and thermal properties by producing magnetic nanoparticles for bio plasma treatment.
◈ Spin frustration materials : Study of spin liquid and freezing transition temperature by Mossbauer spectroscopy, measurement of spin frustration of FeV₂O₄, Ni substituted FeGa₂O₄ material.
◈ Rare earth permanent materials : Study on hyperfine interaction with temperature, spin structure transition temperature, measurement and analysis of magnetic properties of rare earth permanent magnet materials by Mossbuaer spectroscopy.

Expected Contribution
Based on the results of the research, information on the cathode materials of green growth rechargeable battery, multiferroic of RF devices, nano-ferrite materials in bio/medical field research, spin frustration materials and rare earth permanent magnet materials in the energy industry, can be applied to real industrial applications. The secondary battery anode material, which is actively under research in the ET industry, provides basic information on the correlation of the electrochemical characteristics of charge/discharge process due to oxidation/reduction of lithium ion. Multiferroic materials as RF device materials will be widely used in the next-generation IT industry, which is miniaturized, dense and high-performance. Combining BT and NT industry will contribute to advancement of medical technology and knowledge on existing cancer cell therapy through hyperthermia treatment using magnetic nanoparticles. Research on spin frustration materials is one of the materials studied from the past to the present, and the magnetic properties of the materials are expected to contribute greatly to academic knowledge in the field of magnetic physics. Information on the microscopic magnetic properties of rare earth permanent magnets used in automotive motors in the ET industry can lead to world-leading technology development and advanced technology development.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 24
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 34
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 35
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 36
• 8. 참고문헌 ... 37
• 9. 연구성과 ... 38
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 53
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 53
• 12. 기타사항 ... 53
• 별첨1 : 대표연구실적 ... 54
• 별첨2 : 세부 목표 관련 증빙 ... 68
• 끝페이지 ... 116