• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.604-604
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• 2013

차세대 반도체 분야인 스핀트로닉스 소자의 필수적인 물질인 강자성-반도체 하이브리드 물질인 Dilute magnetic semiconductor (DMS)에 관한 연구가 최근 많은 관심을 가지고 있다. 그중에서 넓은 에너지 밴드 갭 에너지(3.37 eV)를 가지고 있고 상온에서 엑시톤 결합 에너지가 ~60 mV로 광전자 소자, 전계 디스플레이 에 응용이 가능한 물질인 ZnO는 최근에 전이금속을 도핑하여 상온에서 강자성 특성을 나타내어 활발한 연구가 이루어지고 있다. 그러나, 이 물질에 대한 특성과 자성의 원인 규명에 관한 연구는 논란이 되고 있다. 본 연구에서는 Mn이 도핑된 ZnO 나노 입자를 만들고, Mn 물질의 도핑 농도에 따른 ZnO 나노 입자의 구조, 크기 및 자기 구조를 측정하여 구조와 자성의 상관관계에 관한 연구하였다. ZnxMn1-xO 나노 입자는 화학적 졸-겔(sol-gel) 방법을 이용하여 준비하였다. ZnxMn1-xO 나노 입자의 크기 및 격자 구조적 특징은 XRD (X-ray diffraction)와 TEM (Transmission Electron Microscope), SEM (Scanning Electron Microscope), SANS (Small Angle Neutron Scattering)를 이용하여 측정하였고 물질의 자기적 특징은 SQUID를 이용하여 조사하였다. Mn 도핑이 증가함에 따라 격자간격이 커지고 나노 입자의 크기는 감소하였으며, Zn와 Mn의 성장 시, 비율이 9:1의 경우에 상온에서 강자성 특성이 나타남을 보았다. 그 이상의 Mn 도핑 비율에서는 상자성 특성이 나타남을 보았다. 본 연구를 통하여 스핀트로닉스 소자 응용을 위한 ZnO 나노 입자에 최적의 Mn 도핑 농도를 제시하고 나노 입자의 자기 특성 형성의 원인 및 모델을 제시하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권5호
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• pp.516-520
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• 1999

유형성 볼밀을 사용하여 순수한 철분말 암모니아가스 분위기 중에서 기계적 합금화(MA) 처리를 하였다. 그 결과 질소함량이 23 at% 까지 준안정 질화철 분말을 얻을 수 있었다. 질화철 분말의 생성상은 질소 함량이 14.5 at% N 이하의 경우 bcc과포화 고용체가, 20.8 at% N에서는 고온에서 안정한 비평형 hcp 결정 분말이었다. MA법으로 제조한 Fe-N계 분말의 포화 자화는 질소농도가 증가함에 따라 단조로운 감소를 보였으며 보고된 bct 질화철에서의 포화자화값 증가와 대조적인 결과를 나타냈다. 질소원자 주위의 상세한 를 조사하기 위하여 중성자 회절 실험을 행하였다. 그 결과, 9.5 at% N의 질화철 분말의 경우 질소원자 주위의 철원자의 배위수는 3.9이었으며, 이러한 결정구조해석 결과로부터 질소원자는 철원자로 이루어진 4면체의 중심에 위치하고 있는 것으로 판단되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.67-74
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• 2002

A phosphor for Plasma Display Panel, BaMgAl$_{10}$ O$_{17}$ :Eu$^{2+}$, showing a blue emission band at about 450nm was prepared by a solid-state reaction using BaCO$_3$, $Al_2$O$_3$, MgO, Eu$_2$O$_3$ as starting materials wish flux AlF$_3$. The study of the behaviour of Eu in BAM phosphor was carried out by the photoluminescence spectra and the Rietveld method with X-ray and neutron powder diffraction data to refine the structural parameters such as lattice constants, the valence state of Eu, the preferential site of Mg atom and the site fraction of each atom. The phenomenon of the concentration quenching was abound 2.25~2.3wt% of Eu due to a decrease in the critical distance for energy transfer of inter-atomic Eu. Through the combined Rietveld refinement, R-factor, R$_{wp}$, was 8.11%, and the occupancy of Eu and Mg was 0.0882 and 0.526 at critical concentration. The critical distance of Eu$^{2+}$ in BAM was 18.8$\AA$ at 2.25% Eu of the concentration quenching. Furthermore, c/a ratio was decreased to 3.0wt% and no more change was observed over that concentration. The maximum entropy electron density was found that the modeling of $\beta$-alumina structure in BaMgAl$_{10}$ O$_{17}$ :Eu$^{2+}$correct coincided showing Ba, Eu, O atoms of z= 1/4 mirror plane.e.ane.e.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권2호
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• pp.136-144
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• 1999

텅스템브론즈형 고주파 유전체의 $BaORe_2O_3TiO_2$(BLT)와 $BaO(Nd({0.77}Y_{0.23})_2O_34TiO_2(B(NY)T)$의 결정구조를 Rietveld 정밀화법으로 분석하였다. 양이온은 X-선 데이터로부터, 산소이온은 중성자 데이터로부터 정밀화한 'combined법'에 의해 가장 신뢰성이 높은 결정구조분석 결과를 얻었다. Mateeva 등이 처음 제시한 결정구조의 결정학적 모순점을 해결하였다. BaORe2O34TiO2(Re=La, Nd, Y) 유전체는 $3\times2$개의 페롭스카이트 블록과 이 블록사이에 형성된 4개의 pentagon-channel로 이뤄진다. Ti-O6팔면체는 tilted 및 변형된 구조를 갖고 있고, 이에 의해 같은 z-층에 있는 Ba 및 Re 이온의 변위되어 초격자(c$\approx$ 7.6$\AA$)를 형성된다. Re 이온반경이 작은 B(NY)T의 Ti-O6 팔면체가 tilting 및 변형이 큰 것으로 나타났다. 유전상수 $\varepsilon_{\gamma}$과 온도계수 $au_\varepsilon$은 BLT의 경우 각각 $109.5, -180 ppm/^{\circ}C$였고, B(NY)T 경우 $76, +40ppm/^{\circ}C$이었다. Re 이온 크기가 작은 시료의 $\tau$$\varepsilon$이 +값을 나타내었다. 복합 페롭스카이트에서 관찰되는 $\tau_\varepsilon$과 팔면체 tilting과의 관계를 본 텅스텐 브론즈 구조재료에서 고찰하였다.

• 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.