저온에서 (001)MgAl2O4 기판에 증착한 에피탁시 NiCo2O4 박막의 준강자성 및 금속성 (Ferrimagnetic and Metallic Behaviors in Epitaxial NiCo2O4 Films Grown on (001)MgAl2O4 at Low Temperatures)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 74권 / 4호 / 354 ~ 360페이지
· 저자명 : 박지석, 도중회

초록

펄스레이저 증착법을 이용하여 다른 증착 변수를 고정하고 증착 온도를 320 ◦C에서 100 ◦C로 낮추면서 (001)MgAl2O4 기판 위에 (001)NiCo2O4 박막을 증착하였다. X-선 회절 패턴은 증착 온도가 150 ◦C까지 낮아짐에 따라 박막 평면의 수직 방향 격자상수가 8.186 Å에서 8.142 Å으로 감소함을 보였다. 한편, 증착 온도가 100 ◦C로 낮아졌을 때, 박막 피크는 관찰되지 않았는데 이는 박막이 비정질 상태임을 뒷받침한다. 수직 방향의 자기-광 커 효과 측정 결과, NiCo2O4 박막의 보자력은 320 ◦C에서 약 1200 Oe였다가 250 ◦C이하에서 약 200–300 Oe로 크게 감소하고 100 ◦C에서는 수직 자기 이방성이 관찰되지 않았다. 온도에 따른 NiCo2O4 박막의 비저항 곡선에서 온도 기울기가 양에서 음으로 바뀌는 금속-절연체 전이 온도는 250 ◦C에서 약 500 K였으며, 증착 온도가 150 ◦C로 낮아지면 금속성이 약해지는 경향을 보였다. 이번 연구를 통하여 증착 온도가 150 ◦C의 낮은 온도에서도 에파탁시 NiCo2O4 박막의 정방정계 격자 변형과 수직 자기 이방성, 금속성이 존재함을 확인하였다.

영어초록

Using pulsed laser deposition, we deposited (001) NiCo2O4 films on (001) MgAl2O4 substrates while fixing other deposition parameters and reducing the deposition temperature from 320 ◦C to 100 ◦C. As the deposition temperature decreased to 150 ◦C, X-ray diffraction patterns indicated a decrease in the out-of-plane lattice constant from 8.186 Å to 8.142 Å. Conversely, at a deposition temperature of 100 ◦C, no film peak was observed, supporting the amorphous film. The polar magneto-optical Kerr effect revealed that the coercivity was approximately 1200 Oe in the film grown at 320 ◦C and showed a significant decrease to around 200–300 Oe at the deposition temperatures below 250 ◦C, with no observable perpendicular magnetic anisotropy at the deposition temperature of 100 ◦C. The temperature at which the metal-insulator transition occurred was around 500 K in the film grown at 250 ◦C, and exhibited weakened metallic behavior as the deposition temperature decreased to 150 ◦C. This work demonstrated that even at a low deposition temperature of 150 ◦C, the epitaxial NiCo2O4 film exhibited tetragonal lattice strain, perpendicular magnetic anisotropy, and metallic properties.

참고자료

· 없음