전이금속이 치환된 반도체 물질의 자기적 특성 연구

This is the study of magnetic properties of transition metal doped diluted magnetic semiconductors(DMSs). The wurtzite structure samples were synthesized by the sol-gel method. The thermodynamic characteristics and magnetic properties of $Zn_{1-x}Co_xO$ single phase was investigated for different doping concentration (x = 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 10%, 15%). The property of diluted magnetic semiconductors has been comfirmed by X-ray diffraction (XRD), Scanning Electronic Microscope (SEM) and Vibrating sample magnetometer (VSM). The magnetic properties of pure $Zn_{1-x}Co_xO$ is found to be dominated by the ferromagnetic interaction between doped transition metal ions, where by the ferromagnetic coupling strength is simply increased with the concentration(>5%) of the doped transition metal. 본 연구는 전이금속이 치환된 묽은 자성 반도체의 자기적 특성을 연구하였다. 울츠자이트(wurtzite) 구조를 가지는 화합물은 졸-겔(sol-gel)법을 이용하여 합성하였다. 열역학적 특성과 자기적 특성을 가진 $Zn_{1-x}Co_xO$은 단일상으로 나타났으며, 농도에 따라 다른 특성을 보여주었다. 묽은 자성 반도체의 특성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD), scanning electronic microscope (SEM) 및 vibrating sample magnetometer (VSM)을 사용하였다. 구조 분석을 통해 단일상이 확인된 시료에서는 모두 강자성 특성이 발견되었고, 전이금속 이온의 농도를 5%이상 치환이 되면 강자성이 감소하는 현상이 나타났다.