대표적인 연자성재료 중의 하나로 알려진 Ni-Fe 합금박막을 고주파 마그네트론 스파터링 장치를 사용하여 제작했다. 박막두께가 Ni-Fe 합금박막의 특성에 미치는 영향을 고찰하기 위하여, 스파터링 시간을 변화시켜 주면서 제작된 시료에 대해 강자성 공명 실험에서 얻은 미분형 공명흡 수곡선을 분석하여, 유효자화 $M_{eff}$, 교환상수(exchange stiffness constant) A, 그리고 분 광학적 분리인자 g를 구했다. 모든 시료에 대해 유효자화는 거의 일정한 값을 보였으나, 교환상수 는 시료의 두께가 증가함에 따라 비교적 큰 증가폭을 나타냈다. 분광학적 분리인자는 시료의 두께 가 증가함에 따라 약간 증가하는 경향성을 보였는데, 이는 스핀자기모멘트에 대한 궤도자기모멘트 의 상대적인 기여가 증가했기 때문인 것으로 생각된다.
톨루엔 용매중에서 Cp*Ru(CO)Cl2(2, Cp*=η5-C5Me5)과 CO를 반응시켜 상자기성의 3가 카르보닐루테늄착물 [Cp*Ru(CO)Cl2](2)를 합성하였다. 자기화율의 측정으로부터 얻어진 착물(2)의 유효자기모멘트 값은 1.81 B. M.으로 이는 분자내 짝을 이루지 않는 전자가 1개 있는 경우와 거의 일치하였다. 착물(2)는 톨루엔 용매중에서 KBr과의 반응에 의해 3가의 디브로모루테늄착물 Cp*Ru(CO)Br2(3)으로 변환되었고, 톨루엔 용매중에서 포스핀과의 반응에 의해서는 반자기성인 2가 루테늄착물 Cp*Ru(CO)(PR3)Cl (4a∼4e, PR3=PMe3, PEt3, PMePh2, PPh3, PCy3)로 쉽게 환원되었다.
[ $FeIn_2S_4$ ]를 제조하여 뫼스바우어 분광기, X-선 회절기, SQUID 자화율 측정기를 이용하여 결정학적 및 자기적 특성을 연구하였다. 결정구조는 역스피넬 구조로 In 이온은 각각 사면체 자리(A site)와 팔면체 자리(B site)에 동시에 존재하는데 비하여, Fe 이온은 팔면체 자리에만 존재하였다. Curie-Weiss 역자화율에 따른 유효자기모멘트는 $5.09{\mu}_B$였으며, 닐온도($N\'{e}el$ temperature)는 13 K였다. 이와 같이 낮은 닐온도는 팔면체 자리의 $Fe^{2+}(B)-S^2-Fe^{2+}(B)$의 초미세 상호작용이 약하기 때문인 것으로 설명되어진다. 전기사중극자 상호작용의 온도 의존성은 z-축에 따른 결정장 이론으로 설명되어진다.
자기부상 비접촉식 밸런스(MSBS: Magnetic Suspension and Balance System)는 자기력 및 자기모멘트를 이용하여 기계적 접촉 없이 시험 대상체의 위치 및 자세각을 정밀하게 변경하며 외력을 측정하는 것이 가능하다. MSBS를 활용한 풍동실험의 신뢰도 및 안정성을 확보하기 위해서는 위치 및 자세각 제어시스템의 명령 추종 성능과 구성장비의 고장에 대한 강건성을 높일 필요가 있다. 본 연구에서는 실제 개발된 풍동실험용 MSBS의 시뮬레이션을 통해 Iterative Feedback Tuning (IFT)과 $L_1$ adaptive output feedback 알고리즘을 활용하여 제어 이득값을 자동적으로 최적화하고 전류공급장치의 고장에 강건한 제어시스템을 설계하는 방법의 유효성을 검증하였다.
Rutile 구조를 가진 반강자성체 $MnF_2$내에서 Eu의 자기적 성질을 알아내기 위해 단결정 $MnF_2$(1.5% $EuF_3$)의 자기 감수율을 $4{\sim}300K$사이의 온도 구간에서 측정했다. 측정된 자기 감수율의 분석을 통해서 $EuF_3$의 첨가로 추가되는 자기 감수율 역시 $MnF_2$와 마찬가지로 상자성 큐리 온도가 -값을 가지는 반강자성 Curie-Weiss 법칙을 만족하는 것을 확인했다. 또한 Eu의 경우 +3가를 띄고 있는 것을 확인하여 기존의 일치되지 않는 연구들의 문제점을 해결했다.
$Eu_{1-x}Sr_xCoO_{3-y}$계에 대한 각 조성의 시료를 1150$^{\circ}C$ 대기압하에서 일정량의 반응혼합물을 가열하여 합성하였고 X-선 회절분석을 통하여 고용체가 합성되었음을 확인하였다. X-선 회절분석 결과 x=0.00과 0.25 조성의 화합물은 뒤틀린 orthoferrite형의 사방정계이고 x=0.50과 0.75는 단순 입방정계이고 x=1.00은 brownmillerite형의 사방정계이다. $Co^{4+}$ 이온의 양(${\tau}$값)은 x=0.50에서 최대가 되고 산소공위는 x값이 증가함에 따라 증가한다. 합성된 화합물에 대한$Co^{4+}$ 이온의 몰비와 산소 비화학량을 결정함으로서 합성된 각 조성의 화합물에 대한 비화학량론적 화학식을 결정하였다. 페롭스카이트 구조의 팔면체자리에 존재하는 $Co^{3+}$ 이온은 온도가 증가함에 따라 낮은 스핀상태에서 높은 스핀상태로의 전이가 일어난다. 이에 따라 자기측정 결과 각 시료는 온도가 상승함에 따라 유효자기모멘트가 증가한다. $EuCoO_{3.00}$의 경우 팔면체자리에 존재하는 $Co^{3+}$ 이온은 산소이온을 매개로 하여 이웃한 $Co^{3+}$ 이온과 반강자성 간접상호작용을 한다. ${\tau}$값이 증가하면 $Co^{3+}-O^2-Co^{4+}$의 강자성 상호작용에 의해 {\theta}_p$의 절대값이 감소하고, 결국 x=0.50에서는 양의 {\theta}_p$값을 갖는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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