• 한국결정성장학회지
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• 제23권1호
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• pp.51-57
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• 2013

본 연구에서는 Heusler $Fe_2VAl$ 열전화합물을 제조하기 위하여 순금속 $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 기계적 합금화 처리하였다. $Fe_2VAl$ 열전화합물을 얻기 위하여 최적 볼밀조건 및 열처리 조건을 X선 회절분석과 시차주사 열량분석을 이용하여 조사하였다. $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 60시간까지 볼밀 처리한 경우 bcc 구조의 ${\alpha}$-(Fe,V,Al) 고용체가 얻어졌다. 단상의 Heusler $Fe_2VAl$ 화합물은 $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 60시간 동안 MA 처리 후 $700^{\circ}C$까지 열처리함으로써 얻을 수 있었다. MA 분말시료의 치밀화를 위하여 인가압력 60 MPa 및 소결온도 $900{\sim}1000^{\circ}C$에서 흑연다이를 사용하여 SPS 소결을 실시하였다. $1000^{\circ}C$에서 SPS 소결 후 얻어진 벌크체의 Vickers 경도는 870으로 매우 높은 값을 보였다. 또한 SPS 법으로 얻어진 벌크체의 밀도측정 결과, 모든 시료에서 상대밀도 90 % 이상의 금속광택을 나타내는 치밀한 소결체임을 알 수 있었다.

• Journal of Magnetics
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• 제18권4호
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• pp.375-379
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• 2013

The electronic and the magnetic properties of (001) surface of $KCaN_2$ half-metallic compound with full-Heusler structure are studied with the use of a full-potential linearized augmented plane wave method. Two possible terminations of the surface are considered and only the one with N atoms in the topmost layer is found to retain the half-metallic properties of the bulk. The magnetic properties of N-terminated surface are enhanced compared with the properties of the bulk. The calculated magnetic moments on the N atoms in the $KCaN_2$ are 1.26 ${\mu}_B$ in the bulk and 1.90 ${\mu}_B$ at the surface. The subsurface metal atoms are also slightly polarized. In the surface terminated with metal atoms, not only the half-metallicity is destroyed, but also the magnetic properties of the system are weakened.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제16권6호
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• pp.342-345
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• 2015

The n -type Hf_0.25Zr_0.25Ti_0.5NiSn_0.998Sb_0.002 Half-Heusler (HH) alloy composition was prepared by using the induction melting method in addition to the mechanical grinding, annealing, and spark plasma sintering processes. Analysis of X-ray diffraction (XRD) results indicated the formation of a pure phase HH structured compound. The electrical and thermal properties at temperatures ranging from room temperature to 718 K were investigated. The electrical conductivity increased with increasing temperatures and demonstrated nondegenerate semiconducting behavior, and a large reduction in the thermal conductivity to the value of 2.5 W/mK at room temperature was observed. With the power factor and thermal conductivity, the dimensionless figure of merit was increased with temperature and measured at 0.94 at 718 K for the compound synthesized by the induction melting process.

• 한국자기학회지
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• 제26권6호
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• pp.185-189
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• 2016

이 연구에서는 방사광을 이용한 연 X-선 흡수 분광법(soft X-ray absorption spectroscopy: XAS)과 광전자 분광법(photoemission spectroscopy: PES) 을 이용하여 반쪽금속 반강자성체 후보 물질인 $Mn_3Ga$ 호이슬러 화합물의 전자구조를 연구하였다. 이 연구에 사용된 시료는 full-Heusler $Mn_3Ga$로 ball milling 후 열처리하지 않은 시료와 ball milling 후 $400^{\circ}C$에서 열처리한 두 시료를 사용하였다. XAS 분석에 의하면 $Mn_3Ga$에서 Mn 이온들의 원자가는 $Mn^{2+}$ 상태임을 알 수 있었으며, 국소적으로 팔면체 대칭성을 가진 Mn 이온들과 사면체 대칭성을 가진 Mn 이온들이 섞여 있음을 알 수 있었다. 그리고 $Mn_3Ga$의 가전자띠 PES 스펙트럼은 전자구조 계산에 의한 반쪽 금속성 상태밀도와 대체로 유사함을 발견하였다.

• 한국자기학회지
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• 제18권4호
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• pp.131-135
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• 2008

Full-Heusler 화합물인 $Co_2TiSn$(001) 표면의 전자구조, 자성 및 반쪽금속성을 일반기울기근사(GGA)를 채택한 총퍼텐셜선형보강평면파동(FLAPW)방법을 이용하여 이론적으로 연구하였다. $Co_2TiSn$ 화합물의 (001)방향에서 2가지 가능한 표면, 즉 Co 원자들로 끝나는 면(Co-term)과 TiSn 원자들로 끝나는 면(TiSn-term)을 고려하였다. 계산된 상태밀도로부터 Co-term의 표면에서는 반쪽금속성이 깨어졌지만 TiSn-term의 표면에서는 반쪽금속성이 유지됨을 알 수 있었다. Co-term의 경우 표면 Co 원자의 좌표수가 줄어들면서 Co 원자의 채워진 소수 스핀 d-상태가 높은 에너지 영역으로 이동하여 페르미에너지에 걸치면서 반쪽금속성이 깨어진다. TiSn-term에서는 표면상태가 페르미에너지 바로 아래에 위치하면서 소수 스핀 띠간격이 가운데 층에 비하여 많이 줄어들었다. Co 원자의 자기모멘트는 Co-term의 표면에서는 내부 층에 비하여 약 10 % 증가한 1.16 ${\mu}_B$의 값을 가지는 반면 TiSn-term의 표면 바로 아래층에서는 내부 층과 비슷한 값(1.03 ${\mu}_B$)을 가졌다.

• 한국자기학회지
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• 제18권5호
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• pp.163-167
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• 2008

반쪽금속성의 향상을 위한 탐구로 Heusler 구조를 가지는 반쪽금속 $Co_2MnSi$와 zinc-blende 구조의 반쪽금속인 MnAs로 이루어진 초격자계의 자성을 전자구조 계산을 통하여 연구하였다. 여기에서 고려한 초격자계로는 각기 m(=2,4) 층의 $Co_2MnSi$(CMS) 박막과 n(=2,4) 층의 MnAs(MA) 박막이 (001) 방향으로 쌓인 4개의 계 CMS(m=2,4)/MA(n=2,4) 를 고려하였다. 전자구조 계산은 일반기울기 근사(Generalized Gradient Approximation)를 채택한 총퍼텐셜보강평면파(Full-potential Linearized Augmented Plane Wave) 방법을 이용하였다. 계산된 스핀분극 상태밀도는, 고려한 4개의 계 모두가 반쪽금속성을 가지지 않음을 보여주고 있다. 각 원자별 자기모멘트로부터 CMS2/MA2 및 CMS2/MA4 계에서는 Mn 원자들이 반강자성적 결합을 하게됨을 알았다. 각각의 초격자계에 대한 원자별 상태밀도를 덩치 $Co_2MnSi$와 MnAs의 상태밀도와 비교함으로써 초격자 형성이 자성과 반쪽금속성에 미치는 영향을 고찰하였다.

• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1190-1195
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• 2018

By employing soft X-ray magnetic circular dichroism (XMCD), soft X-ray absorption spectroscopy (XAS), and photoemission spectroscopy (PES), we have investigated the electronic structure of the candidate zero-moment half-metallic $Mn_3Ga$. We have studied the ball-milled and annealed $Mn_3Ga$ powder samples that exhibit nearly zero magnetization. Mn 2p XAS revealed that Mn ions in $Mn_3Ga$ are nearly divalent for both of the Mn ions having the locally octahedral symmetry and those having the locally tetrahedral symmetry. The measured Mn 2p XMCD spectrum of $Mn_3Ga$ is very similar to that of ferrimagnetic $MnFe_2O_4$ having divalent Mn ions. The sum-rule analysis of the Mn 2p XMCD spectrum shows that both the spin and orbital magnetic moments of Mn ions in $Mn_3Ga$ are negligibly small, in agreement with the nearly compensated-ferrimagnetic ground state of $Mn_3Ga$. The valence-band PES spectrum of $Mn_3Ga$ agrees well with the calculated density of states, supporting the half-metallic electronic structure of $Mn_3Ga$.