• 제목/요약/키워드: jahn-teller effect

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Spinel 유화물 $Ni_xFe_{1-x}Cr_2S_4(X = 0.05, 0.1, 0.2)$의 초거대자기저항(CMR)현상에 관한 연구 (Colossal Magnetoresistance in Chalcogenide Spinels $Ni_xFe_{1-x}Cr_2S_4(X = 0.05, 0.1, 0.2)$)

  • 박재윤
    • 한국자기학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.151-156
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    • 2001
  • 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+}$$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.

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CASPT2 Study on the Low-lying Electronic States of 1,3,5-C6H3Cl3+ Ion

  • Yu, Shu-Yuan;Zhang, Cheng-Gen;Wang, Shu-Jun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권5호
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    • pp.1511-1515
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    • 2014
  • The multiconfiguration second-order perturbation theory (CASPT2) and complete active space self-consistent field (CASSCF) methods were employed to calculate the geometries and energy levels for the low-lying electronic states of 1,3,5-$C_6H_3Cl{_3}^+$ ion. The CASPT2 values for the 1,3,5-$C_6H_3Cl{_3}^+$ ion were in reasonable agreement with the available experimental values. The current calculations augmented previous theoretical investigations on the ground state and assigned the low-lying excited electronic states of the 1,3,5-$C_6H_3Cl{_3}^+$ ion. The Jahn-Teller distortion in the excited electronic state for the 1,3,5-$C_6H_3Cl{_3}^+$ ion were reported for the first time.

$(Li_{1/2}La_{1/2})_{1-y}Sr_yTi_{1-x}Mn_xO_3$ 계의 리튬이온전도특성 (Lithium ionic conductivitis of $(Li_{1/2}La_{1/2})_{1-y}Sr_yTi_{1-x}Mn_xO_3$)

  • 정훈택
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.245-250
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    • 1999
  • 본 연구에서는$(Li_{0.5}La_{0.5})_{1-y}Sr_yTi_{1-x}Mn_xO_3$와 같은 조성계를 택하여 고용범위 내에서 Sr과 Mn을 변화시켜가며 이온전도도를 고찰하였다. 결과 Sr 치환의 경우 y=0.05 이상에서는 전도도가 급격히 감소하였으며 이는 이온전도에 기여하는 리튬의 절대량이 감소하였기 때문인 것으로 판단된다. Mn의 경우 치환에 의한 격자상수의 변화 외에 Jahn-Teller distortion에 의하여 전도도가 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. A-site와 B-site의 이온이 독립적으로 이온전도에 기여한다는 것을 알 수 있었으며 x=0.0006, y=0.05에서 이온전도도는$2.8{\times}10^{-2}$ S/cm였다.

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니켈 치환된 스피넬 LiMn2O4 박막의 구조적, 광학적 성질 (Structural and optical properties of Ni-substituted spinel $LiMn_2O_4$ thin films)

  • 이중한;김광주
    • 한국진공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.527-533
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    • 2006
  • 졸-겔(sol-gel) 방법을 이용하여 스피넬(spinel) 구조를 가지는 $LiNi_xMn_{2-x}O_4$ 박막을 x = 0.9까지 합성하였다. 니켈 치환된 박막은 작은 x 값에서는 cubic 구조가 유지되지만, $x{\geq}0.6$ 범위에서는 tetragonal 구조로 상전이가 일어남이 발견되었다. 이와 같은 cubic-tetragonal 상전이는 low-spin $(t_{2g}^6,e_g^1)$ 상태를 가지는 $N^{3+}(d^7)$ 이온이 팔면체 자리를 차지하게 됨으로써 나타나는 Jahn-Teller 효과에 의한 것으로 해석된다. 이와 같은 Ni 이온들은 +3 및 +2의 원자가를 가지고 존재함이 X-ray photoelectron spectroscopy 분석을 통하여 확인되었다. $LiNi_xMn_{2-x}O_4$ 박막들에 대하여 가시광선-자외선 영역에서 spectroscopic ellipsometry(SE)를 이용하여 광학적 성질을 조사하였고, 그 결과 분석을 통하여 화합물 전자구조에 대하여 고찰하였다. SE 측정된 유전함수 스펙트럼은 주로 전하이동(charge-transfer, CT) 전이(transition)에 의한 넓은 에너지 영역을 가지는 1.9, 2.3, $2.8{\sim}3.0$, $3.4{sim}3.6eV$ 근처의 흡수구조 들로 이루어져 있는데, $O^{2-}$에서 $Mn^{4+}$ 이온의 $t_{2g}$ (1.9 eV)와 $e_g$ $(2.8{\sim}3.0\;eV)$로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{4+}(3d)$$O^{2-}$에서 $Mn^{3+}$ 이온의 $t_{2g}$ (2.3 eV)와 $e_g$ ($3.4{\sim}3.6$ eV)로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{3+}(3d)$ 등에 의한 것으로 해석된다. 또한, 1.6, 1.8, 1.9 eV 부근에서 관측된 좁은 에너지 영역의 흡수구조 들은 팔면체 $Mn^{3+}$ 이온 내에서의 d-d 결정장(crystal-field) 전이에 의한 것으로 해석된다. 이러한 흡수구조는 Ni 치환량이 증가함에 따라 그 강도가 감소한다. x = 0.6의 경우 $e_g$ 상태와 관련된 CT 전이구조 들이 $t_{2g}$ 상태와 관련된 전이구조 들에 비하여 큰 폭으로 감소하는데 이것은 Jahn-Teller 효과에 의해서 격자상수가 tetragonal 구조로 확장됨에 따라 $e_g$ 상태와 $O^{2-}(2p)$ 상태 간의 파동함수 중첩이 감소한 것에 기인하는 것으로 해석된다.

초거대자기저항(CMR) 현상을 보이는 Spinel $Fe_{1-x}Cu_xCr_2S_4$의 전자구조 연구 (Electronic Structures of Colossal Magnetoresistive (CMR) $Fe_{1-x}Cu_xCr_2S_4$Spinels)

  • 박민식;윤석주;민병일
    • 한국자기학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.111-117
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    • 1998
  • 최근 perovskit 구조의 망간산화물에서 발견된 초거대자기저항(colossal magnetoresistance: CMR) 현상의 발견은 물리적 특이성과 공업적인 응용 가능성으로 학계의 큰 주목을 받고 있다. 그런데 이러한 CMR 현상은 망간화산화물외에 pyrochlore 구조의 Tl2Mn2O7과 spinel 구조의 Cr-황화물에서도 관측됨었음이 보고되었다. 본 논문에서는 Cr-황화물 Fe1-xCuxCr2S4 (x=0.0, 0.5, 1.0)의 전자구조를 구재밀도근사(local density approximation: LDA) lineatized muffintin orbital(LMTO) 밴드계산 방법을 이용하여 연구하였다. 그 결과 x=0.0, 0.5에 대한 특성저항은 절반금속(Half-Metal)성질과 얀-텔러(Jahn-Teller) 효과를 적용하여 정성적인 이해가 가능하였다. 특히, x=0.0, 0.5, 1.0각각에 대해서 전도모델을 제시하여, 계산결과로 얻어진 절반금속 전자구조가 CMR 현상과 밀접한 관련이 있음을 예측하였다.

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비휘발성 메모리 응용을 위한 강유전성 $PbTiO_3$의 미시적 연구 (Microscopic study of ferroelectric $PbTiO_3$ for the Non-volatile memory)

  • 김동현;박철홍;윤기완
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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    • pp.341-344
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    • 2001
  • 제일원리 슈도퍼텐셜 계산을 통해 강유전성 격자 불안정성의 미시적 기원과 페로브스카이트 PbTiO$_3$의 전자구조를 연구했다. 의사 얀-텔러 효과를 이용해서 격자 불안정성을 논의한다. 얀-텔러 효과의 원인은 O 원자의 p 궤도함수와 Ti 원자의 d 궤도함수의 혼성결합이다. 얀-텔러 효과는 브릴루앙 영역의 중심에서 가장 중요해진다는 것을 알 수 있었다.

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The Effect of Manganese Substituted M-type Hexagonal Ba-ferrite

  • Lee, In-Kyu;Sur, Jung-Chul;Shim, In-Bo;Kim, Chul-Sung
    • Journal of Magnetics
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    • 제14권2호
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    • pp.93-96
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    • 2009
  • The Mn-substituted M-type Ba-ferrite ($BaFe_{12-x}Mn_xO_{19}$; x = 0, 2, 4, 6) powders were prepared by the HTTD (High Temperature Thermal Decomposition) method. The effect of $Mn^{3+}$ Jahn-Teller ions on the magnetic properties has been studied by x-ray diffraction, vibrating sample magnetometry, and $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy. With increasing Mn substitution, the lattice parameter $a_0$ increases while $c_0$ decreases. The magnetocrystalline anisotropy constants ($K_1$) were determined as 2.9, 2.2, 1.8, and, $1.3{\times}10^6\;erg/cm^3$ for x = 0, 2, 4, and 6, respectively, by the LAS method. We have studied the change of cation distribution by $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy which is closely related to $K_1$.

Spectroscopic effects of negative and positive stresses on the transition metal-ion activated sapphire fibers

  • Lim, Ki-Soo
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.115-120
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    • 1990
  • The spectroscopic properties of Cr3+-doped sapphire and Ti3+-doped sapphire fibers are reported. Tensile stress produces blue shifts of the R lines and changes in their radiative lifetimes and integrated intensities which can be correlated to stress-induced changes of the crystal-field parameters in a Cr3+-doped sapphire fiber. A net red shift of the zero phonon fluorescence line of 2Eg state and a decrease of the splittings of 2T2g state with uniaxial stress are observed in a Ti3+-doped sapphire. In excitation spectra the two peaks from the 2Eg state are shifted to the blue with different rates. The changes are attributed to the stress-induced changes of crystal field and Jahn-Teller effect.

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침전-증발법에 의해 제조된 $LiMn_2O_4$ 분말의 특성과 형태 변화 (Morphology and Characteristic change of $LiMn_2O_4$ Powder Prepared by Precipitation-Evaporation Method)

  • 김국태;심영재
    • 한국결정학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.44-50
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    • 2004
  • Spinel structured lithium managanese oxide $(LiMn_2O_4)$ powder with well defined facetted morphology was prepared by precipitation-evaporation method. {111}, {110}, and {100} planes are mainly observed in the $LiMn_2O_4$ powder. And powder shape of tetradecahedron and octahedron was observed depending on the calcinations temperature. The observed powder morphology observed seemed to be related to the nonstoichiometry of the oxygen in the $LiMn_2O_4$ spinel structure. Oxygen nonstoichiometry might be responsible for the Jahn-teller effect and structure transition which in turn affects the surface energy of the {111}, {110}, and {100} planes. Powder shape transition from tetradecahedron to octahedron seemed to be related to the surface energy of the {111}, {110}, and {100} planes with oxygen nonstoichiometry.

La$_{1.6}$Ca$_{1.4}$Mn$_2$O$_{7.07}$의 전기전도특성 (Electical Transport Properties of La$_{1.6}$Ca$_{1.4}$Mn$_2$O$_{7.07}$ System)

  • 정우환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권8호
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    • pp.843-847
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    • 1999
  • The dc resistivity dc magnetization and thermopower of layered perovskite La1.6Ca1.4Mn2O7.07 have been studied. The ceramic sample of La1.6Ca1.4Mn2O7.07 undergoes the metal-insulator transition at 120K while a first-order phase transition from a ferromagnetic phase to a paramagnetic phae is observed at 260 K=TC This behavior is quite different from that of the well-known double exchange ferromagnets such as La1-xCaxMnO3 This phenomenon could be understood by considering the effects of the anisotropic double exchange interaction caused by two dimensional Mn-O-Mn networks in this materials. The dc magnetization between 120K and 250K is nearly constant and decreases rapidly with increasing temperature above 250K The measurements of dc resistivity and thermopower indicate that Zener polaron hopping conduction takes place above 260 K.

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