Abstract
Recently many studies on manganese oxides Ln$_{1-x}$A$_{x}$MnO$_3$(Ln=La, Pr, Nd lanthannide; A=Ca, Sr, Ba, Pb +2 ions) reported CMR properties. CMR have been also found in chalcogenide spinels. We have investigated that Ni ion substitutions for Fe ion have effects on CMR properties in chacogenide spinels Ni$_{x}$Fe$_{1-x}$Cr$_2$S$_4$. It was found that with increasing Ni concentration Jahn-Teller distortion was strengthened and Curie temperature T$_{c}$ was increased. CMR properties could be explained with Jahnl-Teller effect, half-metallic electronic structure, and the alignment of magnetic domain due to the strong magnetic field, which is different in that double exchange interactions dominate CMR properties in manganese oxides.
최근 망간산화물 Ln$_{1-x}$A$_{x}$MnO$_3$(Ln=La, Pr, Nd등의 lanthannide; A=Ca, Sr, Ba, Pb 등의 +2가 이온)는 초거대자기저항(CMR) 특성으로 많은 연구그룹의 주목을 받고 있다. 그런데 chalcogenide spinels에서도 CMR특성이 관측되는 것으로 보고되고 있다. 본 논문에서는 chalcogenide Ni$_{x}$Fe$_{1-x}$Cr$_2$S$_4$에서 Ni이온이 CMR 특성에 미치는 효과를 X선 회절 실험, 자기저항측정, 그리고 Mossbauer 분광실험으로 조사하였다. 그 결과 Ni이온의 치환은 Jahn-Teller distortion을 심화시키고, 또한 T$_{c}$ 값에 증가를 초래하여 CMR현상에 영향을 준다. T$_{c}$ 부근에서 일어나는 CMR현상은 망간산화물에서의 $Mn^{3+}$ 와 $Mn^{4+}$ 사이의 이중교환상호작용과는 다르게 동적 Jahn-Teller효과에 기인한 도체-반도체전이와 자기장하에서 절반 금속성의 에너지밴드구조를 갖는 시료의 스핀편향에 의한 전도현상 그리고 자기구역의 정렬에 의하여 발생되는 것으로 나타났다.
