초록
최근 perovskit 구조의 망간산화물에서 발견된 초거대자기저항(colossal magnetoresistance: CMR) 현상의 발견은 물리적 특이성과 공업적인 응용 가능성으로 학계의 큰 주목을 받고 있다. 그런데 이러한 CMR 현상은 망간화산화물외에 pyrochlore 구조의 Tl2Mn2O7과 spinel 구조의 Cr-황화물에서도 관측됨었음이 보고되었다. 본 논문에서는 Cr-황화물 Fe1-xCuxCr2S4 (x=0.0, 0.5, 1.0)의 전자구조를 구재밀도근사(local density approximation: LDA) lineatized muffintin orbital(LMTO) 밴드계산 방법을 이용하여 연구하였다. 그 결과 x=0.0, 0.5에 대한 특성저항은 절반금속(Half-Metal)성질과 얀-텔러(Jahn-Teller) 효과를 적용하여 정성적인 이해가 가능하였다. 특히, x=0.0, 0.5, 1.0각각에 대해서 전도모델을 제시하여, 계산결과로 얻어진 절반금속 전자구조가 CMR 현상과 밀접한 관련이 있음을 예측하였다.
Recent discovery of colossal magnetoresistance (CMR) phenomena in perovskite manganese oxides has evoked great interest for its physical peculiarity and the possible industrial application. Besides manganese oxides, CMR phenomena is also observed in $Tl_2Mn_2O_7$ with pyrochlore structure and in Cr-based chalcogenide with spinel structure. In this paper, we have studied electronic structures of Cr-based chalcogenide spindles $Fe_{1-x}Cu_xCr_2S_4$ at x=0.0, 0.5, 1.0 using the linearized muffin-tin orbital (LMTO) band method within the local density approximation (LDA). The characteristic resistivity for x=0.0, 0.5 could be explained qualitatively in terms of the half-metalic electronic structure and the Jahn-Teller effect. Especially, the half-metallic nature appearing in the metallic temperature regime is well descibed by the proposed conduction model for x=0.0, 0.5, 1.0. We have suggested, based on the conduction model, that the CMR phenomena observed in these compounds are closely correlated with the obtained half-metallic electronic structure.
