산소 분압에 따른 준강자성 NiCo2O4 (110) 박막의 격자 변형과 자기 이방성 = Oxygen Pressure Dependence of Lattice Strain and Magnetic Anisotropy in Ferrimagnetic NiCo2O4 (110) film

국문 초록 (Abstract)

에피탁시 NiCo2O4 (110) 박막이 펄스레이저 증착법으로 5 – 200 mTorr 산소 분위기에서 MgAl2O4 (110) 기판 위에 제작되었다. X-선 회절측정 결과, 산소 분압이 증가함에 따라 NiCo2O4 박막의 (110) 피크는 낮은 각도 쪽으로 이동하였으며, 특히 면간거리는 20 mTorr 근처에서 상대적으로 큰 변화를보였다. 락킹커브 측정은 박막의 결정성이 우수함을 뒷받침하였으며, 원자 힘 현미경 측정은 표면 거칠기가1 nm 이하로 평탄한 박막들임을 보여주었다. 자기-광 커 효과 측정으로 시료들은 상온에서 준강자성을띠고 평면 내에서 뚜렷한 단축 자기 이방성을 가짐이 확인되었다. 산소 분압이 증가할수록 박막의준강자성-상자성 상전이 온도가 약 305 K에서 약 365 K까지 증가하였으며, 온도에 따른 저항 측정을통해 전기적으로 금속성과 준강자성이 함께 나타남을 확인하였다. 결론적으로, 산소 분압이 증가함에따라 산소결함이 줄고 팔면체 위치를 차지하는 Ni3+ 이온이 많아져 전체 스핀 합이 커지므로 준강자성 특성은 강해지며, 격자 변형이 커짐에 따라 스핀-궤도 결합에 의해 자기 이방성 증가하는 것으로 생각된다.

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