• 제목/요약/키워드: $MgB_2$ single crystal

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Single-Crystal like MgB2 thin films grown on c-cut sapphire substrates

  • Duong, Pham Van;Ranot, Mahipal;Kang, Won Nam
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.7-9
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    • 2014
  • Single-crystal like $MgB_2$ thin film was grown on (000l) $Al_2O_3$ substrate by using hybrid physical-chemical vapor deposition (HPCVD) system. Single crystal properties were studied by X-ray diffraction (XRD) and the full width at half maximum (FWHM) of the (0001) $MgB_2$ peak is $15^{\circ}$, which is very close to that has been reported for $MgB_2$ single-crystal. It indicates that the crystalline quality of thin film is good. Temperature dependence on resistivity was investigated by physical property measurement system (PPMS) in various applied fields from 0 to 9 T. The upper critical field ($H_{c2}$) and irreversibility field ($H_{irr}$) were determined from PPMS data, and the estimated values are comparable with that of $MgB_2$ single-crystals. The thin film shows a high critical temperature ($T_c$) of 40.4 K with a sharp superconducting transition width of 0.2 K, and a high residual resistivity ratio (RRR=21), it reflects that $MgB_2$ thin film has a pure phase structure.

$MgGa_2Se_4$ 단결정의 성장과 광학적 특성 (The Growth and Optical Properties of $MgGa_2Se_4$ Single Crystal)

  • 김형곤;이광석;이기형
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.402-406
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    • 1988
  • The MgGa2Se4 single crystal for study of optical properties is for the first time grown by Bridgmna method. The crystal structure of grown MgGa2Se4 single crystal has the Rhomobohedral structure (R3m) and its lattice constant are a=3.950\ulcorner c=38.893\ulcornerin Hexagonal structure. The energy band structure of grown MgGa2Se4 single crystal structure has direct band gap and the optical energy gap measured from optical absorption in this crystal is 2.20eV at 290K. The temperature dependence of energy gap was given Eg(T)=Eg(O)-aT\ulcorner)B+T), from varshni equation, where Eg(O)=2.34eV, a=8.79x10**-4eV/and b=250K.

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$Mg_{0.16}Zn_{0.84}Te:Co $단결정 성장과 광흡수 특성 (Crystal growth and optical absorption of $Mg_{0.16}Zn_{0.84}Te:Co $ single crystal)

  • 정상조
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.548-554
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    • 1997
  • 수직 Bridgman방법으로 $Mg_{0.18}Zn_{0.84}$Te:Co(Co:0.01 mole%)단결정을 성장시켰다. 성장된 단결정의 결정구조와 광흡수 spectra를 연구하였다. X 선 회절무늬로부터 성장된 단결정의 구조는 cubic구조이었고 격자상수 a=6.1422 $\AA$이었다. 광흡수 측정결과 $Co^{2+}$ 이온에 기인된 $A-band:^4A_2(^4F){\to}^4T_2(^4F),\; B-band:^4A_2(^4F){\to}^4T_1(^4F), C- band:^4A_2(^4F){\to}^4T_1(^4P)$의 intracenter transition과, 흡수단 근처의 charge transfer에 의한 photoionization transition에 관계된 D-band를 550-770 nm의 파장영역에서 관측하였다. 또한 결정장 이론에 의해 결정매개변수(Dq)와 Racah parameter(B)를 결정하였다.

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융제법에 의한 $PbMg_{1/3}Nb_{2/3}O_3$단결정 성장 (Growth of $PbMg_{1/3}Nb_{2/3}O_3$ Single Crystals by Flux Method)

  • 임경연;박찬석
    • 한국결정학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.75-80
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    • 1997
  • PbMg1/3Mb2/3Oc(PMN)은 대표적인 완화형 강유전체로 완만형상전이 거동을 연구하는데 중요한 재료로 이용되고 있다. 본 연구에서는 양질의 PMN 단결정을 성장시킬수 있는 조건을 결정하고 미세구조를 관찰하고자 하였다. PMN 단결정을 융제법 중 자발핵생성법과 상단종자정법을 이용하여 성장하였다. PbO융제를 이용하여 2-5mm의 결정을 성장시켰고, MgO를 100% 이상 융제로 첨가하였을 때 PMN 결정만이 성장됨을 관찰하였다. Pbo-B2O3 융제를 이용하여 (001)면이 잘 발달한 결정을 얻을 수 있었다. PbO-B2O3 융제를 이용하여 상단종자정법에 의해 1cm이상의 큰 단결정을 성장하였다. 안정된 성장조건을 마련하기 위해서는 종자정의 회전속도와 냉각속도, 종자정의 방향 등의 변수를 최적화하기 위한 계속적인 실험이 필요하다. 박편으로 가공한 결정의 전자선 회절패턴을 통해 미소부위에서 Mg2+와 Nb5+가 1:1의 규칙배역을 하고 있음을 확인하였다.

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$Li_2B_4O_7$ 계열 단결정 TLD 소자의 제작과 특성 (Fabrication of $Li_2B_4O_7$ Series Single-Crystal TLDs and their TL properties)

  • 박명환;박강수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제28권1호
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    • pp.1-7
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    • 2005
  • 본 연구에서는 Czochralski 법으로 양질의 $Li_2B_4O_7$ 단결정과 Cu, Mn, Mg를 활성제로 첨가한 $Li_2B_4O_7$ 계열 단결정을 육성하였다. 또한 이들을 TLD 소자로 제작하고, 감쇠율 및 에너지의존성의 열형광 특성을 조사하였다. 실온에 보관하면서 각 TLD들의 주 peak에 대한 감쇠율을 측정한 결과, 30일 동안 10% 내외의 감쇠율로 비교적 안정하였다. 소자 형태의 단결정 TLD가 분말 형태보다 감쇠율이 다소 낮게 나타났으며, 그 이유는 소자 형태의 단결정 TLD가 흡습성에 의한 영향을 적게 받기 때문인 것으로 생각된다. 그리고 각 TLD 소자의 광자에 대한 에너지의존성은 32 keV의 열형광 감도가 1.25 MeV의 $^{60}Co\;{\gamma}$ 선에 비해 약 85 % 정도이며, 이론적 계산값과 측정값이 대체로 잘 일치하는 결과이다. 이상에서와 같이, 본 연구에서 제작한 $Li_2B_4O_7:Cu$$Li_2B_4O_7:Mn$ 단결정 TLD는 X선에 대한 감쇠율 및 에너지의존성의 특성이 우수하다. 따라서 의료기관 및 산업체 분야에서 개인피폭선량 측정, 환경방사선 측정, 방사선 치료시의 선량 평가에 활용이 가능할 것으로 생각한다.

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$Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te$$Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te:Co^{2+}$ 단결정의 광흡수 특성 (Optical absorption of $Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te$ and $Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te:Co^{2+}$ single crystal)

  • 전용기
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.180-184
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    • 1999
  • 수집 Bridgman 법을 이용하여 $Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te$$Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te:Co^{2+}$(0.001%) 단결정을 성장시켰다. 성장된 시료들에 대하여 광흡수 특성을 연구하였다. 광흡수결과 $Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te$단결정에서는 exciton과 관련된 흡수 peak들이 나타났으며, 이 peak들은 온도증가와 함께 장파장쪽으로 이동하였고, 100K이상의 온도에서 excitionic band gap의 온도계수 $-5.8{\times}10^{-4}\;eV/K$eV/K 이었다. $Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te$ : $Co^{2+}$단결정에서는 $Co^{2+}$이온에 기인된 $A-band:^4A_2(^4F) {\to}^4T_1(^4F),\; B-band:\; ^4A_2(^4F){\to}^4T_1(^4P)$의 intracenter 전이와 흡수단 부근에서 charge transfer에 기인한 photoionization transition에 관련된 C-band를 6--~770nmdnk 파장영역에서 관측하였다. 이들을 결정장 이론과 Lucovsky formular에 의해 결정장 매개변수와 Racah 매개변수, 전하이동 에너지 값을 결정하였다.

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Tb, Eu, EuTb가 치환된 가네트 단결정 막의 성장과 자기적 특성 (Growth and magnetic properties of Tb, Eu, EuTb-substituted garnet single crystal films)

  • 김근영;윤석규;정일섭;박승배;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.193-198
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    • 2004
  • $(TbBi)_3(FeAIGa)_5O_{12}(TbIG)$, $(EuBi)_3(FeAIGa)_5O_{12}(EuIG)$, $(EuTbBi)_3(FeAIGa)_5O_{12}(EuTbIG)$ 가네트 막을 $PbO-B_2O_3-Bi_2O_3$ 융제를 사용하여 $(GdCa)_3(GaMgZr)_5O_{12}(SGGG)$ 기판 위에 liquid phase epitaxy(LPE) 방법으로 성장시켰다. 성장된 TbIG, EuIG, EuTbIG 가네트 막의 포화자계값은 각각 150 Oe, 950 Oe, 170 Oe를 보였으며, magnetic force microscope(MFM) 분석을 측정 한 결과 TbIG 막에서는 단일 자구가 관찰되었으며, EuIG와 EuTbIG 막에서는 다 자구가 관찰되었다.

Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 MgGa2Se4 단결정 박막 성장과 가전자대 갈라짐에 대한 광전류 연구 (Photocurrent study on the splitting of the valence band and growth of MgGa2Se4 single crystal thin film by hot wall epitaxy)

  • 김혜정;박향숙;방진주;강종욱;홍광준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.283-290
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    • 2013
  • 수평 전기로에서 $MgGa_2Se_4$ 다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 $MgGa_2Se_4$ 단결정 박막을 반절연성 GaAs(100)기판에 성장시켰다. $MgGa_2Se_4$단결정 박막의 성장 조건은 증발원의 온도 $610^{\circ}C$, 기판의 온도 $400^{\circ}C$였고 성장 속도는 $0.5{\mu}m/hr$였다. 이때 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 212 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. $MgGa_2Se_4$/SI(Semi-Insulated) GaAs(100) 단결정 박막의 광흡수와 광전류 spectra를 293 K에서 10 K까지 측정하였다. 광흡수 스펙트럼으로부터 band gap Eg(T)는 varshni공식에 따라 계산한 결과 $E_g(T)=2.34 eV-(8.81{\times}10^{-4}eV/K)T^2/(T+251K)$이었으며 광전류 스펙트럼으로부터 Hamilton matrix(Hopfield quasicubic mode)법으로 계산한 결과 crystal field splitting energy ${\Delta}cr$값이 190.6 meV이며 spin-orbit energy ${\Delta}so$값은 118.8 meV임을 확인하였다. 10 K일 때 광전류 봉우리들은 n = 1, 27일때 $A_{1^-}$, $B_{1^-}$$C_{27}-exciton$ 봉우리임을 알았다.