• 제목/요약/키워드: 초교환상호작용

검색결과 9건 처리시간 0.034초

이중 철 효소의 전자구조 및 자기구조 계산 (Electronic and Magnetic Structure Calculations of Diiron Enzymes)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제25권4호
    • /
    • pp.106-110
    • /
    • 2015
  • Fe 원자 2개를 포함한 2종류의 이중 철 효소의 전기구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 계산 된 결과, 전자구조는 주위 6개의 배위 원자로 인해 비슷한 모습을 보이고 있었다. 총 에너지 계산에서는 두 종류 모두 반강자성적 상호작용이 낮은 에너지를 가지고 있었다. 계산 된 $Fe^{+3}$ 원자 사이의 교환상호작용 크기는 diiron-4가 diiron-2보다 한 단위 큰 값을 얻었고, 실험과 잘 일치하였다. 이 원인은 diiron-4가 더 가까운 Fe-O 원자거리를 가지고 있었고, Fe 사이 산소 매개 원자의 2p 준위가 높아 강한 초교환상호작용을 일으켰다. 또한, 직각에 가까운 diiron-2 Fe-O-Fe 각도보다 커서 Fe-O의 강한 ${\sigma}$ 결합으로 인한 초교환상호작용의 결과이다.

Sol-gel 법으로 만든 $Y_{3-x}Ce_xFe_5O_{12}$ 의 초교환상호작용 연구 (Exchange Interaction In $Y_{3-x}Ce_xFe_5O_{12}$ Fabricated Using a Sol-gel Method)

  • 금준식;김삼진;김철성;이보화
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
    • /
    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
    • /
    • pp.108-109
    • /
    • 2002
  • 자성 garnet(YIG)의 현재 가장 널리 쓰이는 microwave 자성재료 중 하나이며 자기적 손실이 적은 특성을 가지고 있다고 보고되어 지고 있다.[1] Microwave 소자로 응용하기 위해서는 포화자화값 (M$_{s}$ ), 보자력 (H$_{c}$), Neel 온도 (T$_{N}$)등을 제어하는 기술을 요구되어진다. 이러한 자성재료인 Garnet의 결정 내에는 octahedral-16a과 tetrahedral-24d 그리고 dodechahedral-24c의 세 개의 부격자가 있다. 이러한 부격자들에 치환되는 이온에 따라 자기적 교환 상호작용이 달라지게 된다. (중략)

  • PDF

Mn-dimer 분자자성체의 전자구조 및 자기구조 계산 (Electronic and Magnetic Structure Calculations of Mn-dimer Molecular Magnet)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제24권4호
    • /
    • pp.97-100
    • /
    • 2014
  • 분자자성체 Mn-dimer의 전기구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 계산 된 결과, 전자구조는 벌크 MnO와 비슷한 Mn 주위의 4개의 산소 원자에 의해 $t_{2g}$, $e_g$ 에너지 준위로 분리되어 있었다. 적은 수의 배위원자로 이 결정장 분리는 작았디. 총에너지 계산에서는 반강자성적 상호작용이 낮은 에너지를 가지고 있었다. 계산 된 $Mn^{+2}$ 원자 사이의 교환상호작용 크기는 다른 Mn-O 분자자성체보다 한 단위 큰 값을 얻었다. 이 원인은 Mn 3d 사이의 직접 상호작용과 Mn-O의 강한 결합으로 인한 초교환상호작용의 결과이다.

Cubane 구조를 가진 Co4 분자자성체의 전자구조 및 자기구조계산 (Electronic and Magnetic Structure Calculations of Cubane-type Co4 Magnetic Molecule)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제27권4호
    • /
    • pp.140-144
    • /
    • 2017
  • Co 원자 4개를 포함한 cubane 구조의 분자자성체의 전자구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 계산된 결과, Co 원자는 +2가를 가지며, 강한 내부 원자의 교환상호작용으로 high-spin 상태를 보여주었다. 스핀배열에 따른 총 에너지 계산에서 수직을 이루는 Co 원자 사이는 강자성, 더 큰 각도를 이루는 Co 원자 사이는 반강자성 교환상호작용이 일어남을 보여주었다. 이러한 원인은 $Co^{+2}(3d^7)$ 원자 사이의 초교환상호작용으로 설명할 수 있었었고, Co 분자자성체는 AFM1 = [${\uparrow}{\uparrow}{\downarrow}{\downarrow}$] 스핀구조를 가지고 있었다.

Cubane 구조를 가진 Cu4 분자자성체의 전자구조 계산 (Electronic Structure Calculations of Cubane-type Cu4 Magnetic Molecule)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제26권4호
    • /
    • pp.119-123
    • /
    • 2016
  • Cu 원자 4개를 포함한 cubane 구조의 분자자성체의 전기구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 계산 된 결과, Cu 원자는 +2가를 가지며, 팔면체 배위자중 면내 짧은 4개의 배위산소원자로 인해 3d $x^2-y^2$ hole 궤도를 가지고 있었다. 스핀배열에 따른 총 에너지 계산에서 면내는 반강자성, 면간은 강자성 자기구조가 가장 안정되었다. 교환상호작용 J의 크기는 면내의 J가 훨씬 크고 반강자성 성질을 나타내었으며, 나머지 면간의 J값은 아주 작았다. 이러한 원인은 Cu $x^2-y^2$ hole 궤도정렬로 인하여 면내 강한 초교환상호작용의 결과이다.

Al이 치환된 Co 페라이트에 관한 뫼스바우어 분광법 및 중성자 회절 연구 (Neutron Diffraction and Mössbauer Studies of Superexchange Interaction on Al Substituted Co-ferrite)

  • 김삼진;명보라;김철성;백경선
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제16권6호
    • /
    • pp.287-292
    • /
    • 2006
  • Al이 치환된 Co 페라이트 $CoAl_{0.5}Fe_{1.5}O_{4}$에 대하여 x-선 회절,중성자 회절, 자기화 실험, 뫼스바우어 분광법으로 연구하였다. $CoAl_{0.5}Fe_{1.5}O_{4}$의 경우 입방정형 스피넬 구조의 결정구조를 가지며, 사면체자리(A)와 팔면체자리(B)의 자성이온의 자기 모우멘트는 상온에서 각각 $Fe^{3+}(A)(-2.29{\mu}_{B},\;Fe^{3+}(B)(3.81{\mu}_{B}),\;Co^{2+}(B)(2.66{\mu}_{B})$인 준강자성적인 자기구조임을 밝혀냈다. A, B자리에서의 $^{57}Fe$ 핵의 초미세 자기장의 온도 의존성을 $N{\'{e}}el$ 이론에 근거하여 분석하였다. $CoAl_{0.5}Fe_{1.5}O_{4}$의 경우 부격자 간의 A-B 초교환 상호작용 및 부격자 내의 A-A 초교환 상호작용은 각각 그 세기가 $J_{A-B}=-19.3{\pm}0.2k_{B}\;J_{A-A}=-21.6{\pm}0.2k_{B}$인 반강자성 상호작용을 하고 있다. 반면, B-B 상호작용은 세기가 $J_{B-B}=3.8{\pm}0.2k_{B}$인 강자성 상호작용을 하고 있음을 밝혀냈다.

Hexaferrite 쉬트자석의 개발과 자기적 성질에 관한 연구 (The development and the magnetic properties of sheet hexaferrite magnets)

  • 김철성;박승일;오영제
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제5권4호
    • /
    • pp.281-286
    • /
    • 1995
  • Hexaferrite $Ba_{0.25}Sr_{0.75}Fe_{12}O_{19}$$SiO_{2}$를 첨가한 쉬트자석의 자기적 성질의 변화를 연구하기 위해 X-선 회절 실험, 뫼스바우어 분광실험, 자기모멘트 측정실험 등을 하였다. 쉬트자석은 Dr. Blade 방법에 의해 제조되었고, 결정구조는 마그네토플럼바이트 M-type 육방결정구조이다. 첨가제 농도에 따른 격자상수의 변화는 거의 없으나, $SiO_{2}$가 2.0 wt.% 이상부터 ${\alpha}-Fe_{2}O_{3}$ 의 상이 나타나기 시작했다. 이성질체 이동값은 Fe이온들이 3가 임을 나타낸다. $SiO_{2}$의 증가에 따라 Curie 온도는 감소함을 보였다. 이것은 $Si^{4+}$가 12k-site $Fe^{3+}$의 자리를 차지함으로써 Fe-O-Fe의 초교환상호작용에 의한 원자간 거리와 양이온 사이의 각이 변함에 따른 것이다. ${\alpha}-Fe_{2}O_{3}$의 상은 $Si^{4+}$가 12k-site $Fe^{3+}$의 자리를 차지함으로 치환된 $Fe^{3+}$에 의해 나타난 것이다. 자기모멘트측정으로 부터 $SiO_{2}$를 첨가한 $Ba_{0.25}Sr_{0.75}Fe_{12}O_{19}$ 쉬트자석은 보자력 $H_{c}$, 포화자화 $M_{s}$, 잔류자화 $M_{r}$이 양이온 치환보다는 미세구조변화에 더 의존함을 알았다.

  • PDF