• 제목/요약/키워드: Colossal magnetoresistance (CMR)

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CMR Sensor 제조를 위한 자발착화 연소합성법(GNP)과 고상반응법으로 제조한 $La_{1-x}Ca_{x}MnO_{3}$ 분말의 물성 비교 (Comparison of $La_{1-x}Ca_{x}MnO_{3}$ Properties by Glycine Nitrate Process and Solid State method for GMR sensor)

  • 강영철;박성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.882-884
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    • 1999
  • 금속 다층박막과 미세입상 합금박막에서 발견된 Giant Magnetoresistance(GMR)현상에 고무되어 최근에는 50년대에 밝혀졌던 산화물 자기저항 재료에 관하여 새롭게 연구하고 있다. Perovskite 구조를 가지는 $La_{1-x}Ca_{x}MnO_{3}$ 박막에서 큰 자기저항을 얻었으며 이를 Colossal Magentoresistance (CMR)이라 한다. 본 연구에서는 $La_{1-x}Ca_{x}MnO_{3}$ 분말을 고상반응법과 자발착화연소 합성법(Glycine-Nitrate Process)으로 각각 제조하였으며 비교 분석하였다. TGA을 이용하여 불순물과 미반응 물질을 확인하여 적당한 하소온도를 결정하였고 XRD를 이용하여 결정상을 분석하였다. Dilatometer를 이용해 $1400^{\circ}C$까지의 열팽창율을 측정하였다. BET로 비 표면적을 비교하였으며, 주사전자현미경(SEM)으로 각각 제조된 분말의 입자상태와 입자성장을 확인하였다. GNP법으로 합성한 경우가 고상반응법을 이용한 경우보다 입자의 크기가 submicron 단위로 미세하고 비표면적도 수배 컸으며, 고순도의 perovskite 구조를 갖는 $La_{1-x}Ca_{x}MnO_{3}$ 분말을 얻을 수 있었다.

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R-P Phase $Ln_{1-x}Sr_{2-x}Mn_2O_7$(Ln=La, Pr, Gd, Eu, Er, Nd, Sm)의 합성 및 특성연구 (Syntheses and Characteristics of R-P Phase $Ln_{1-x}Sr_{2-x}Mn_2O_7$(Ln=La, Pr, Gd, Eu, Er, Nd, Sm))

  • 송민석;서상일;이재열
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.337-340
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    • 1999
  • Since the first reports of CMR(colossal magnetoresistance) effects in some single crystal R-P Phase Ln$_{1-x}$ Sr$_{2-x}$Mn$_{2}$O$_{7}$ 1996. many researches have been carried out to find optimum compositions and processing conditions in this system. In this study, layered perovskite R-P Phase Ln$_{1-x}$ Sr$_{2-x}$Mn$_{2}$O$_{7}$ (x=0.4, Ln=-La, Eu, Gd, Nd, Pr, Sm) phases were synthesized by solid state reaction and their structures were refined by Rietveld method. Electrical and magnetic properties were measured drown to 20K and compare with those of R-P Phase Ln$_{1-x}$ Sr$_{2-x}$Mn$_{2}$O$_{7}$ Phases.es.es.es.es.es.

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Local structure and transport properties of $La_{0.7}Ca_{0.3-x}Ba_{x}MnO_3$ manganites

  • A.N.Ulyanov;Yang, Dong-Seok;Yu, Seong-Cho
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2003년도 하계학술연구발표회 및 한.일 공동심포지엄
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    • pp.62-63
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    • 2003
  • Electron-phonon interaction plays a significant role in forming of colossal magnetoresistance effect (CMR). Polaron formation was observed by neutron diffraction and by extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) analysis. Local probe as given by the EXAFS is a useful method to study the polaronic charge and its dependence on temperature and ions size. Here we present the EXAFS study of polaronic charge in $La_{0.7}Ca_{0.3-x}Ba_{x}MnO_3$ compositions.

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Strain induced magnetic stripe domains in $La_{0.7}Sr_{0.3}MnO_3$ thin films

  • Joonghoe Dho;Kim, Y. N.;Y. S. Hwang;E. O. Chi;Kim, J. C.;Lee, E. K.;N. H. Hur
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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    • pp.84-85
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    • 2002
  • Recently doped perovskite manganites have renewed interest because they exhibit a variety of unique magnetic and electronic behaviors such as colossal magnetoresistance (CMR), percolative phase separation, spin/charge/orbital ordering, and so on. For this reason, fabrication of thin films with the best surface morphology and controlling their magneto transport properties is essential for making magneto-resistive devices. (omitted)

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La0.5Ca0.5MnO3 분말과 Pellet의 구조분석 및 자기적 성질 (Structural Elucidation and Magnetical Properties of La0.5Ca0.5MnO3 Powders and Pellets)

  • 정미원;이지윤;김현정
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권1호
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    • pp.71-75
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    • 2005
  • 초거대 자기 저항 물질인 $La_{0.5}Ca_{0.5}MnO_3$의 분말과 pellet을 졸-겔 법으로 제조하였다. 열처리 온도를 변화시켜 얻은 시료에 대해 FT-IR과 CP/MAS $^{13}C$ solid state NMR spectroscopy 그리고 XRD 등을 이용해 구조변화를 관찰하였다. 양이온 조성 비율을 알아보기 위해 ICP-AES를 이용하였으며, 입자크기와 균일도를 FE-SEM/EDS로, 미세구조와 격자 패턴은 TEM으로 관찰하였다. VSM을 이용하여 자기적 특성을 살펴보았으며 큐리온도($T_c$)는 236 K에서 측정되었다.

La0.8Ca0.2MnO3의 합성 및 특성연구 (Preparation and Characterization of La0.8Ca0.2MnO3)

  • 정미원;이지윤;김현정
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.434-440
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    • 2003
  • 초거대 자기 저항 물질인 페로브스카이트 L $a_{0.8}$C $a_{0.2}$Mn $O_3$의 분말을 졸-겔방법으로 제조하였다. Lanthanum(III), Calcium(II) 그리고 Manganese(III) 2,4-Pentanedionate를 Propionic acid와 methane떠 혼합용매를 사용하고 PEG (l5 wt%) 용액을 첨가 하여 안정한 졸용액을 합성하였고 FT-IR spectroscopy로 반응의 진행 정도를 관찰하였다. L $a_{0.8}$C $a_{0.2}$Mn $O_3$ 겔 분말에 대해 온도를 변화시키면서 열처리하여 FT-IR, CP/MAS $^{13}$C solid state NMR spectroscopy와 XRD등을 이용해 구조변화를 관찰하였다. 열분석은 TG/DTA로 측정하였으며, FE-SEM을 통해 입자크기와 균일도를 관찰하였고, 양이온 조성 비율을 알아보기 위해 ICP-AES를 측정하였다. 자성 특성을 규명하기 위해 VSM을 이용하여 자기 모멘트를 측정하였으며, 상자기성 에서 강자기성으로 전이되는 큐리온도( $T_{c}$)를 관찰하였다.

RF 스퍼터법에 의한 $Sr_2FeMoO_6$ 박막 제조 (Fabrication of $Sr_2FeMoO_6$ thin films by RF Sputtering)

  • 유희욱;선호정
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.24-24
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    • 2010
  • 대형구조물의 구조안정성 진단, 로봇과 같은 지능기계의 제어, 환경오염을 감지하기 위한 센서의 중요성은 날로 증대되고 있다. 이러한 센서의 감도와 성능을 높이기 위해서 소형화, 다기능화, 집적화가 요구되고 있는데, 고성능 센서소자들의 집적화를 위해서 기존에 적용된 벌크형태의 재료들을 박막화하여 다층적층 및 소형화할 필요가 있다. 집적화 센서의 구현에 있어서 전극박막은 센서의 특성을 좌우하는 중요한 역할을 한다. 일반적으로 금속박막이 전극으로 사용되고 있으나 열적 불안정성 및 박리현상의 문제점을 지니고 있다. 따라서 이를 해결하기 위해 전도성산화막을 전극으로 적용하고자하는 연구가 요구되고 있다. 전도성산화막을 전극으로 적용하면 센서소자의 성능이 개선되는 경향이 있다. $Sr_2FeMoO_6$(SFMO) 산화물은 자기장을 인가했을 때 저항이 감소하는 CMR(colossal magnetoresistance) 물질이며 상온비저항이 낮은 것으로 알려져 있다. 이중 페롭스카이트 (double perovskite) 구조를 갖는 $Sr_2FeMoO_6$ 박막은 센서소자의 전극으로 적용 가능할 것으로 생각되어 박막을 제조하고자 하였으며 미세구조와 전기전도 특성을 조사하였다. 박막제조를 위해서는 RF 스퍼터법을 사용하였다. 스퍼터를 위한 타겟은 고상반응법으로 분말타겟을 제조하였다. Ar/$O_2$ 가스 유랑변화, 압력변화, 기판 온도변화가 박막의 상형성 등 박막특성에 미치는 영향을 조사하였다. 기판으로는 $SiO_2$(100nm)/Si 기판을 사용하였다. 증착직후에는 비정질막이 얻어졌으며 SFMO 상을 만들기 위해서는 후열처리가 필요하였는데, 환원성 가스 분위기 [$H_2$(5%)/Ar] 에서 열처리 조건을 최적화하여 이중 페롭스카이트 구조의 단일상 박막을 제조할 수 있었다. SFMO 단일상 박막은 증착시에나 후열처리 시 산소의 억제가 중요함을 알 수 있었다.

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$La_{0.7}Ca_{0.3-x}Ba_xMnO_3$ manganites : Local structure and transport properties

  • A.N.Ulyanov;Yang, Dong-Seok;Yu, Seong-Cho
    • 한국결정학회:학술대회논문집
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    • 한국결정학회 2003년도 춘계학술연구발표회
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    • pp.8-8
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    • 2003
  • Electron-phonon interaction plays a significant role in forming of colossal magnetoresistance effect (CMR). Polaron formation was observed by neutron diffraction and by extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) analysis. Local probe as given by the EXAFS is a useful method to study the polaronic charge and its dependence on temperature and ions size. Here we present the EXAFS study of polaronic charge in La/sub 0.7/Ca/sub 0.3-X/Ba/sub X/MnO₃ compositions. The single phase La/sub 0.7/Ca/sub 0.3-X/Ba/sub X/MnO₃ manganites (x=0; 0.03; 0.06, ..., 0.3) were prepared by ceramic technology [1]. The Curie temperature was determined by extrapolation of the temperature dependence of the magnetization (down to zero magnetization). EXAFS experiments were carried out at the 7C EC beam line of the Pohang Light Source (PLS) in Korea. The atomic pair distribution functions (PDF) were obtained by re-regularization method [2] from filtered spectra. The PDF for the x=0.3 sample showed a single peak function and for x=0.0, 0.03, 0.06, 0.09, 0.12 compositions were asymmetric in agreement with a small Jahn-Teller elongation of two (short and long) bonds of the MnO/sub 6/ octahedron. Dispersion, σ/sub Min-O//sup 2/, and asymmetry, σ/sub Min-O//sup 3/, of the Mn-O bond distances varied significantly with x and showed a maximums at x=0.09. The maximum of σ/sub Min-O//sup 2/ is caused by increase of dynamic rms displacements of the Mn-O distances near the T/sub C/. The observed x dependence of σ/sub Min-O//sup 3/ reflects the reduction of charge carriers mobility at approaching to T/sub C/ from low as well as high temperatures.

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Fe이 치환된 LaBaMnO계 산화물의 중성자 회절 및 Messbauer분광학연구 (Crystallization and Magnetic Properties of Iron Doped La-Ba-Mn-O)

  • 최강룡;김삼진;심인보;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.38-44
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    • 2004
  • 초거대 자기저항 물질인 페롭스카이트 구조의 망간 산화물 L $a_{0.67}$B $a_{0.33}$M $n_{1-x}$ F $e_{x}$ $O_3$(이하 LBMFO)에 대하여 에탄올을 용매로 한 졸겔법을 이용하여 미량의 철을 치환한 단일상의 LBMFO산화물 분말을 제조하였다. 결정학적 및 자기적 성질을 x선 회절법, 시료진동형 자화율 측정기(VSM), 중성자 회절 실험, 러더포드 후방 산란법, Mossbauer 분광법 및 자기저항 측정을 통하여 연구하였다. X-선 및 중성자 회절실험 분석 결과 결정학적 구조는 Pnma의 공간구조를 갖는 orthorhombic구조로 분석되었다. 미량의 철이 치환됨에 따라 격자상수 $a_{0}$ , $c_{0}$ 는 증가하며, $b_{0}$ 는 감소하는 경향을 보였다. VSM측정결과 포화 자화값과 보자력은 철의 치환량이 증가함에 따라서 각각 감소하는 경향을 보였다. 큐리(Curie)온도는 철의 치환량이 증가함에 따라서 360 K에서 점차 감소하는 경향성을 나타내었다. 철을 1 % 치환한 경우 1T 인가자장 하에 최대자기저항변화의 비($\Delta$$\rho$/$\rho$$_{H}$)는 281 K에서 9.5%였으며, 금속-반도체 전이 온도는 253 K로 관측되었다. Mossbauer 스펙트럼 분석결과 15 K에서 날카로운 Lorentzian 12 line(2 set)의 공명 흡수선으로 측정되었다. 이성질체 이동 값으로부터 미량 치환된 $^{57}$ Fe이온의 전자 상태는 +3가 임을 알 수 있었다.는 +3가 임을 알 수 있었다.