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반쪽 금속 호이슬러 화합물 Mn3Ga의 연 X선 방사광 분광 연구

한국자기학회지, Volume 26, Number 6, 31 Dec 2016, Pages 185-189
성승호 (가톨릭대학교 물리학과), 이은숙 (가톨릭대학교 물리학과), 김현우 (가톨릭대학교 물리학과), 김대현 (가톨릭대학교 물리학과), 강정수 * (가톨릭대학교 물리학과), M. Venkatesan (School of Physics and CRANN), J. M. D. Coey (School of Physics and CRANN)
Abstract

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 Mn3Ga 호이슬러 화합물의 전자구조를 연구하였다. 이 연구에 사용된 시료는 full-Heusler Mn3Ga로 ball milling 후 열처리하지 않은 시료와 ball milling 후 400 oC에서 열처리한 두 시료를 사용하였다. XAS 분석에 의하면 Mn3Ga에서 Mn 이온들의 원자가는 Mn2+ 상태임을 알 수 있었으며, 국소적으로 팔면체 대칭성을 가진 Mn 이온들과 사면체 대칭성을 가진 Mn 이온들이 섞여 있음을 알 수 있었다. 그리고 Mn3Ga의 가전자
띠 PES 스펙트럼은 전자구조 계산에 의한 반쪽 금속성 상태밀도와 대체로 유사함을 발견하였다.

By employing photoemission spectroscopy (PES) and soft X-ray absorption spectroscopy (XAS), the electronic structure of the candidate half-metallic antiferromagnet of Mn3Ga Heusler compound has been investigated. We have studied two ball-milled Mn3Ga powder samples, one after annealing and the other without annealing, respectively. Based on the Mn 2p XAS study, we have found that Mn ions are nearly divalent in Mn3Ga and that the Mn ions having the locally octahedral symmetry and those having the locally tetrahedral symmetry are both present in Mn3Ga. We have found relatively good agreement between the measured valence-band PES spectrum of Mn3Ga and the calculated density of states, which is in agreement with the half-metallic electronic structure of Mn3Ga.

 

 

Keywords: 보상형 반쪽금속 준강자성체; 호이슬러 화합물; 광전자 분광법 연 X선 흡수 분광법; compensated half-metallic ferrimagnet; Heusler compound; PES; XAS
DOI: https://doi.org/10.4283/JKMS.2016.26.6.185