KR102088313B1 - Controllable magnetic properties halide electride - Google Patents
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- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/42—Magnetic properties
Abstract
본 발명은 할라이드 가돌리늄계 전자화물 및 그 제조방법에 대한 것이다.
본 발명의 할라이드 가돌리늄계 전자화물은 하기 화학식 1로 표시된다.
<화학식 1>
Gd2XyC
(여기서, 상기 X는 F, Cl, I 또는 Br이고, y는 0<y≤2.0 이다.)
본 발명의 할라이드 가돌리늄계 전자화물은 할라이드계 물질을 기존 자성 전자화물에 도핑하여 전자화물이 갖는 전자의 수를 체계적으로 제어하면서 자성물질이 갖는 임계온도를 조절할 수 있다. 구체적으로, 자성 물질의 임계온도를 격자간 전자의 양에 따라 조절하여 350 K부터 10 K까지 변하게 할 수 있다.The present invention relates to a halide gadolinium-based electron cargo and a method for manufacturing the same.
The halide gadolinium-based electronide of the present invention is represented by the following Chemical Formula 1.
<Formula 1>
Gd 2 X y C
(Here, X is F, Cl, I or Br, and y is 0 <y≤2.0.)
The halide gadolinium-based electron cargo according to the present invention can dominate a halide-based material into an existing magnetic electron cargo to systematically control the number of electrons in the electron cargo while controlling the critical temperature of the magnetic material. Specifically, the critical temperature of the magnetic material may be adjusted according to the amount of electrons between the grids to vary from 350 K to 10 K.
Description
본 발명은 자성체의 자성 특성이 급격히 변하는 임계온도(Critical temperature) 조절에 관한 것으로, 할로겐원소(F, Cl, I, Br)를 도핑하여 임계온도를 조절할 수 있는 신규 물질 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to the control of the critical temperature (Critical temperature) that the magnetic properties of the magnetic material is rapidly changed, and relates to a novel material capable of controlling the critical temperature by doping halogen elements (F, Cl, I, Br) and a method for manufacturing the same .
전자화물은 전자가 원자핵 주위가 아닌 결정 내부의 빈 공간에 격자간 전자(Interstitial Electrons)로 존재하면서 구성 원소 및 구조적 요인에 상관없이 소재의 기능성을 직접 결정하는 역할을 하는 신개념의 물질이다.Electron cargo is a new concept material that plays a role in directly determining the functionality of a material regardless of its constituent elements and structural factors, while the electrons exist as interstitial electrons in an empty space inside the crystal rather than around the atomic nucleus.
전자화물은 낮은 일함수를 가져 전자방출소재로 활용 가능하고, 높은 자기 엔트로피 변화량으로 인해 자성소재(경자성 소재, 자기열 소재 등)로 활용 가능하며, 높은 전자전달 효율로 인해 촉매 소재로 널리 활용될 수 있는 물질이다.E-cargo has a low work function and can be used as an electron-emitting material, and can be used as a magnetic material (hard magnetic material, magnetic heat material, etc.) due to the high amount of magnetic entropy, and widely used as a catalyst material due to its high electron transfer efficiency. It can be a substance.
본 발명은 물질에 존재하는 격자간 전자를 할로겐 원소 도핑으로 그 수를 줄이면서 자기특성을 조절하는 기술에 관한 것이다. 물질군 중 하나인 반자성체인 할라이드 가돌리늄계 전자화물은 할로젠 원소의 도핑양이 많아짐에 따라 임계온도가 감소한다. 자성체는 다양한 분야에 활용이 되는데, 일반적인 자석뿐만 아니라 최근 응용되고 있는 극저온 전자기 소재의 스핀벨브 소자에도 응용되는 등 그 사용영역이 넓어지고 있다.The present invention relates to a technique for controlling magnetic properties while reducing the number of interstitial electrons present in a material by doping with halogen elements. The halide gadolinium-based electron cargo, which is one of the substance groups, has a critical temperature decrease as the doping amount of the halogen element increases. The magnetic material is used in various fields, and its application area is widening, such as being applied not only to general magnets, but also to spin-valve devices of cryogenic electromagnetic materials that have recently been applied.
본 발명은 물질의 자성특성을 조절함에 있어서, 할라이드계 물질을 기존 자성 전자화물에 도핑하여 전자화물이 갖는 전자의 수를 체계적으로 제어하면서 자성물질이 갖는 임계온도를 조절하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to control the critical temperature of a magnetic material while systematically controlling the number of electrons in the electron cargo by doping a halide-based material with an existing magnetic electron cargo in controlling the magnetic properties of the material.
또한 할라이드계 전자화물 소재를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object to provide a method for manufacturing a halide-based electron cargo material.
본 발명자들은 물질의 자기적 특성을 조절함에 있어서 자성 물질의 임계온도를 격자간 전자의 양의 수에 따라 조절하여 350 K부터 10 K까지 변하게 하는 방법을 개발하였다. The present inventors have developed a method of changing the critical temperature of the magnetic material according to the number of electrons between the gratings to vary from 350 K to 10 K in controlling the magnetic properties of the material.
전자화물은 전자가 원자핵 주위가 아닌 결정 내부의 빈 공간에 격자간 전자(Interstitial Electrons)로 존재하면서 구성 원소 및 구조적 요인에 상관없이 소재의 기능성을 직접 결정하는 역할을 하는 신개념의 물질이다.Electron cargo is a new concept material that plays a role in directly determining the functionality of a material regardless of its constituent elements and structural factors, while the electrons exist as interstitial electrons in an empty space inside the crystal rather than around the atomic nucleus.
전자화물은 낮은 일함수를 가져 전자방출 소재로 활용 가능하고, 높은 자기 엔트로피 변화량으로 인해 자성소재(경자성 소재, 자기열 소재 등)로 활용 가능하며, 높은 전자전달 효율로 인해 촉매 소재로 널리 활용될 수 있는 물질이다.E-cargo has a low work function and can be used as an electron-emitting material, and can be used as a magnetic material (hard magnetic material, magnetic heat material, etc.) due to the high amount of magnetic entropy, and widely used as a catalyst material due to its high electron transfer efficiency. It can be a substance.
또한, 전자화물은 기존 화학양론적 소재의 개념과는 전혀 다른 결정 내부의 특정 공간에 전자가 존재하는 특성의 소재로, 구현 가능한 조성에 대한 설계 및 합성이 어렵고, 물성이 구성 원소 및 구조적 특성에 따라서 민감하게 변하여 그 기능적 특성을 예측하는 것에도 기술적인 제약이 있어, 최근까지 연구 사례는 매우 드문 상황이다.In addition, electron cargo is a material having electrons in a specific space inside a crystal completely different from the concept of a stoichiometric material. It is difficult to design and synthesize a feasible composition, and physical properties depend on constituent elements and structural properties. Therefore, there are technical limitations in predicting the functional characteristics by changing sensitively, and until recently, research cases have been very rare.
본 발명은, 하기 화학식 1로 표현되는 할라이드 가돌리늄계 전자화물을 제공한다.The present invention provides a halide gadolinium-based electronide represented by the following Chemical Formula 1.
<화학식 1><Formula 1>
Gd2XyCGd 2 X y C
(여기서, 상기 X는 F, Cl, I 또는 Br이고, y는 0<y≤2.0 이다.)(Here, X is F, Cl, I or Br, and y is 0 <y≤2.0.)
상기 전자화물은 벌크, 단결정 또는 박막의 형태를 갖는다.The electronic cargo has the form of bulk, single crystal or thin film.
상기 Gd2XyC는 Gd, X, C 원소의 위치가 구조적으로 안정한 위치에서 벗어나 국부적으로 변형(distorted structure)된 형태일 수 있다.The Gd 2 X y C may have a form in which the positions of the Gd, X, and C elements deviate from the structurally stable position and are locally distorted.
본 발명은 또한, Gd 분말, GdX3(여기서, X는 F, Cl, I 또는 Br이다.) 분말 및 탄소 분말을 포함하는 합성 원료를 열처리하여 고상 반응시키는 단계; 및 상기 열처리를 거친 합성 원료를 냉각시키는 단계;를 포함하는 할라이드 가돌리늄계 전자화물의 제조방법을 제공한다.The present invention also, Gd powder, GdX 3 (where X is F, Cl, I, or Br.) Powder and carbon powder to heat a synthetic raw material comprising a solid phase reaction; And cooling the synthetic raw material subjected to the heat treatment; provides a method for producing a halide gadolinium-based electronic cargo containing.
탄소 분말은 흑연, 그래핀, CNT 등 탄소로 구성되는 탄소동소체들이 모두 사용 가능하다.Carbon allotropes composed of carbon such as graphite, graphene, and CNT can be used as the carbon powder.
상기 열처리는 1000 내지 1200℃의 온도에서 20시간 내지 120시간 동안 진행되는 것이 바람직하다.The heat treatment is preferably carried out for 20 to 120 hours at a temperature of 1000 to 1200 ℃.
상기 열처리는 진공 또는 불활성 가스 분위기에서 수행되는 것이 바람직하다.The heat treatment is preferably performed in a vacuum or inert gas atmosphere.
상기 열처리에 이용되는 진공 분위기의 진공도는 10-2 Torr이상인 것이 바람직하다.It is preferable that the vacuum degree of the vacuum atmosphere used for the heat treatment is 10 -2 Torr or more.
상기 불활성 가스는 아르곤, 헬륨, 네온 또는 질소 가스 등을 포함할 수 있다.The inert gas may include argon, helium, neon or nitrogen gas.
상기 냉각은 상기 열처리를 거친 합성 원료를 상온까지 공랭시키는 단계일 수 있다.The cooling may be a step of air cooling the synthetic raw material subjected to the heat treatment to room temperature.
상기 할라이드 가돌리늄계 전자화물은 합성 조성에 따라 금속 또는 반도체의 특성을 가질 수 있다.The halide gadolinium-based electronide may have properties of a metal or a semiconductor according to a synthetic composition.
상기 할라이드 가돌리늄계 전자화물은 합성조성에 따라 강자성, 반자성 또는 상자성의 특성을 가질 수 있다.The halide gadolinium-based electronide may have ferromagnetic, diamagnetic, or paramagnetic properties depending on the composition.
본 발명은 또한, 하기 화학식 1로 표현되는 할라이드 가돌리늄계 전자화물을 포함하는 자석을 제공한다.The present invention also provides a magnet comprising a halide gadolinium-based electronide represented by Formula 1 below.
<화학식 1><Formula 1>
Gd2XyCGd 2 X y C
(여기서, 상기 X는 F, Cl, I 또는 Br이고, y는 0<y≤2.0 이다.)(Here, X is F, Cl, I or Br, and y is 0 <y≤2.0.)
본 발명은 또한, 하기 화학식 1로 표현되는 할라이드 가돌리늄계 전자화물을 포함하는 스핀 밸브를 제공한다.The present invention also provides a spin valve comprising a halide gadolinium-based electronide represented by Formula 1 below.
<화학식 1><Formula 1>
Gd2XyCGd 2 X y C
(여기서, 상기 X는 F, Cl, I 또는 Br이고, y는 0<y≤2.0 이다.)(Here, X is F, Cl, I or Br, and y is 0 <y≤2.0.)
본 발명의 자성 특성 제어 기술은, 기존의 자성특성 제어를 위해 이루어졌던 다양한 방법이 갖는 복잡성, 신뢰성과 고비용의 방법을 할로겐 원소 도핑을 통해 간단하면서도 체계적으로 조절할 수 있는 기술이다.The magnetic property control technology of the present invention is a technology that can easily and systematically control the complexity, reliability, and cost of a variety of methods that have been achieved for the conventional magnetic property control through halogen element doping.
본 발명의 할라이드 전자화물의 제조방법을 사용함으로써, 단순한 열처리 공정으로 단순하고 저비용으로 할라이드계 전자화물을 대량으로 제조할 수 있다.By using the method for producing a halide electronic product of the present invention, it is possible to manufacture a large amount of halide-based electronic cargo in a simple and low cost with a simple heat treatment process.
도 1은 실시예 1에서 제조된 Gd2XyC 결정구조 모식도이다
도 2는 실시예 1에서 제조된 Gd2ClyC의 온도-자성 특성 결과이다.1 is a schematic view of the Gd 2 X y C crystal structure prepared in Example 1
2 is a result of the temperature-magnetic properties of Gd 2 Cl y C prepared in Example 1.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms.
본 명세서에서 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The embodiments herein are provided to make the disclosure of the present invention complete, and to provide those who have ordinary knowledge in the art to which the present invention pertains, to fully inform the scope of the invention, and the present invention is defined by the scope of the claims. It just works.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적 설명이 생략될 수 있다.Thus, in some embodiments, well-known components, well-known operations, and well-known techniques may be omitted from the detailed description to avoid obscuring the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In the present specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase, and the components and operations referred to as 'comprising (or, provided)' do not exclude the presence or addition of one or more other components and operations. .
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적 으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은, 하기 화학식 1로 표현되는 일차원 할라이드 가돌리늄계 전자화물을 제공한다.The present invention provides a one-dimensional halide gadolinium-based electronic cargo represented by the following Chemical Formula 1.
<화학식 1><Formula 1>
Gd2XyCGd 2 X y C
(여기서, 상기 X는 F, Cl, I 또는 Br이고, y는 0<y≤2.0 이다.)(Here, X is F, Cl, I or Br, and y is 0 <y≤2.0.)
상기 할라이드 가돌리늄계 전자화물은 벌크, 단결정 또는 박막의 형태를 갖는다.The halide gadolinium-based electronide has a form of bulk, single crystal, or thin film.
상기 Gd2XyC는 도 1에서 나타난 구조를 가진다. 상기 Gd2XyC는 Gd, X, C 원소의 위치가 구조적으로 안정한 위치에서 벗어나 국부적으로 변형(distorted structure)된 형태일 수 있다. 상기 원소들은 구조적으로 안정한 위치에서 약 0-7 Å 범위에서 벗어난 구조를 가질 수 있다.The Gd 2 X y C has a structure shown in FIG. 1. The Gd 2 X y C may have a form in which the positions of the Gd, X, and C elements deviate from the structurally stable position and are locally distorted. The elements may have a structure that is out of the range of about 0-7 km in a structurally stable position.
상기 Gd2XYC은 강자성인 Gd2C 물질 내부에 할로겐원소 X가 구조적으로 치환이 아닌 “추가”된 형태로 할로겐원소가 격자간 전자의 양을 줄여줌으로서 자성을 조절할 수 있다.The Gd 2 X Y C is a ferromagnetic Gd 2 C material in which the halogen element X is structurally “added” rather than substituted, and the halogen element can control the magnetism by reducing the amount of electrons between the lattices.
상기 할라이드 가돌리늄계 전자화물은 할라이드계 물질을 기존 자성 전자화물에 도핑하여 전자화물이 갖는 전자의 수를 체계적으로 제어하면서 자성물질이 갖는 임계온도를 조절할 수 있다. 구체적으로, 자성 물질의 임계온도를 격자간 전자의 양의 수에 따라 조절하여 350 K부터 10 K까지 변하게 할 수 있다.The halide gadolinium-based electron cargo may dominate a halide-based material to an existing magnetic electron cargo to systematically control the number of electrons in the electron cargo while controlling the critical temperature of the magnetic material. Specifically, the critical temperature of the magnetic material may be adjusted according to the number of electrons between the grids to vary from 350 K to 10 K.
본 발명은 또한, 상기 할라이드 가돌리늄계 전자화물의 제조를 위한 방법으로서, Gd 분말, GdX3(여기서, X는 F, Cl, I 또는 Br이다.) 분말 및 탄소 분말을 포함하는 합성 원료를 열처리하여 고상 반응시키는 단계; 및 상기 열처리를 거친 합성 원료를 냉각시키는 단계;를 포함하는 할라이드 가돌리늄계 전자화물의 제조방법을 제공한다.The present invention is also a method for the production of the halide gadolinium-based electronic cargo, Gd powder, GdX 3 (where X is F, Cl, I or Br) powder and carbon powder by heat-treating a synthetic raw material Solid-phase reaction; And cooling the synthetic raw material subjected to the heat treatment; provides a method for producing a halide gadolinium-based electronic cargo containing.
상기 탄소 분말은 흑연, 그래핀, CNT 등 탄소로 구성되는 탄소동소체들이 모두 사용 가능하다.The carbon powder may be all carbon allotropes composed of carbon such as graphite, graphene, and CNT.
상기 열처리는 1000 내지 1200℃의 온도에서 20시간 내지 120시간 동안 진행되는 것이 바람직하다.The heat treatment is preferably carried out for 20 to 120 hours at a temperature of 1000 to 1200 ℃.
상기 열처리는 진공 또는 아르곤, 헬륨, 네온, 질소 등 불활성 가스 분위기에서 수행되는 것이 바람직하다.The heat treatment is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as vacuum or argon, helium, neon, nitrogen.
상기 열처리에 이용되는 진공 분위기의 진공도는 10-2 Torr이상인 것이 바람직하다.The vacuum degree used in the heat treatment is preferably 10 -2 Torr or more.
상기 냉각은 상기 열처리를 거친 합성 원료를 상온까지 공랭시키는 단계일 수 있다.The cooling may be a step of air cooling the synthetic raw material subjected to the heat treatment to room temperature.
상기 할라이드 가돌리늄 전자화물은 합성 조성에 따라 금속 또는 반도체의 특성을 가질 수 있다.The halide gadolinium electronide may have properties of a metal or a semiconductor according to a synthetic composition.
상기 할라이드 가돌리늄 전자화물은 합성조성에 따라 강자성, 반자성 또는 상자성의 특성을 가질 수 있다.The halide gadolinium electronide may have ferromagnetic, diamagnetic, or paramagnetic properties depending on the composition.
본 발명은 또한, 하기 화학식 1로 표현되는 할라이드 가돌리늄계 전자화물을 포함하는 자석을 제공한다.The present invention also provides a magnet comprising a halide gadolinium-based electronide represented by Formula 1 below.
<화학식 1><Formula 1>
Gd2XyCGd 2 X y C
(여기서, 상기 X는 F, Cl, I 또는 Br이고, y는 0<y≤2.0 이다.)(Here, X is F, Cl, I or Br, and y is 0 <y≤2.0.)
본 발명은 또한, 하기 화학식 1로 표현되는 할라이드 가돌리늄계 전자화물을 포함하는 스핀 밸브를 제공한다.The present invention also provides a spin valve comprising a halide gadolinium-based electronide represented by Formula 1 below.
<화학식 1><Formula 1>
Gd2XyCGd 2 X y C
(여기서, 상기 X는 F, Cl, I 또는 Br이고, y는 0<y≤2.0 이다.)(Here, X is F, Cl, I or Br, and y is 0 <y≤2.0.)
이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예 및 실험예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예 및 실험예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Experimental Examples. These examples and experimental examples are only intended to describe the present invention in more detail, and according to the gist of the present invention, the scope of the present invention is not limited by these examples and experimental examples. It is self-evident for him.
<< 실시예Example 1 내지 6: 1 to 6: GdGd 22 XX YY CC 의 제조> Manufacturing of>
Gd(Gagolinium powder), GdCl3(Gadolinium chloride powder)와 흑연 분말을 비율에 맞게 정량하여 혼합한다. 혼합한 물질을 쿼츠앰플(Quartz ampoule)에 담고 진공분위기에서 봉입한다. 봉입한 앰플을 전기로에서 1000의 온도에서 72 시간 가열한 뒤, 상온까지 공랭한다.Gdlin (Gagolinium powder), GdCl 3 (Gadolinium chloride powder) and graphite powder are mixed in proportion to the ratio. The mixed material is contained in a quartz ampoule and sealed in a vacuum atmosphere. The sealed ampoule is heated in an electric furnace at a temperature of 1000 for 72 hours, and then air-cooled to room temperature.
위 과정을 거쳐 Gd2Cl0 .3C(실시예 1), Gd2Cl0 .6C(실시예 2), Gd2ClC(실시예 3), Gd2Cl1.3C(실시예 4), Gd2Cl1 .6C(실시예5), Gd2Cl2C(실시예 6)을 제조한다.Through the above steps Gd 2 Cl 0 .3 C (Example 1), Gd 2 Cl 0 .6 C ( Example 2), Gd 2 ClC (Example 3), Gd 2 C l1.3 C ( Example 4 ), Gd 2 C 11 .6 C (Example 5), Gd 2 C 12 C (Example 6) was prepared.
<평가예 1: 온도 대비 자성 특성><Evaluation Example 1: Magnetic properties versus temperature>
실시예 1 내지 실시예 6의 방법으로 제조된 염화 가돌리늄계 전자화물에 대하여 온도 대비 자성특성을 측정하였다. 이를 통해 도 2의 온도에 따른 자성그래프를 얻었고, 그 결과 제조된 물질의 조성비에 따라 임계온도(Critical temperature)가 조절됨을 확인하였다.The magnetic properties were compared with respect to the temperature of the gadolinium chloride-based electronic cargoes prepared by the methods of Examples 1 to 6. Through this, a magnetic graph according to the temperature of FIG. 2 was obtained, and as a result, it was confirmed that the critical temperature was adjusted according to the composition ratio of the produced material.
Claims (13)
<화학식 1>
Gd2XyC
(여기서, 상기 X는 Cl이고, y는 0<y≤2.0 이다.)
상기 Gd2XyC는 Gd, X, C 원소의 위치가 구조적으로 안정한 위치에서 벗어나 국부적으로 변형(distorted structure)되고, 상기 전자화물이 갖는 전자의 수를 제어하여 임계온도가 350K부터 10K까지 조절되는 것을 특징으로 하는 할라이드 가돌리늄계 전자화물.
Is a halide gadolinium-based electron cargo in the form of bulk, single crystal or thin film represented by the following formula (1),
<Formula 1>
Gd 2 X y C
(Wherein, X is Cl and y is 0 <y≤2.0.)
In the Gd 2 X y C, the position of the Gd, X, and C elements deviates from the structurally stable position and is locally distorted, and the critical temperature is adjusted from 350K to 10K by controlling the number of electrons in the electron cargo. Halide gadolinium-based electron cargo, characterized in that.
상기 열처리를 거친 합성 원료를 냉각하여 하기 화학식 1로 표시되는 할라이를 포함하는 할라이드 가돌리늄계 전자화물을 제조하는 단계;를 포함하고,
<화학식 1>
Gd2XyC
(여기서, 상기 X는 Cl이고, y는 0<y≤2.0 이다.)
상기 합성 원료를 쿼츠앰플(Quartz ampoule)에 담고 진공분위기에서 봉입하는 단계;를 더 포함하고,
상기 할라이드 가돌리늄계 전자화물은 합성 조성에 따라 금속, 반도체, 강자성, 반자성 또는 상자성의 특성을 가지며,
상기 Gd2XyC는 Gd, X, C 원소의 위치가 구조적으로 안정한 위치에서 벗어나 국부적으로 변형(distorted structure)되고, 상기 전자화물이 갖는 전자의 수를 제어하여 임계온도가 350K부터 10K까지 조절되는 것을 특징으로 하는 할라이드 가돌리늄계 전자화물의 제조방법.
Performing a solid phase reaction of a synthetic raw material comprising Gd powder, GdCl 3 powder and carbon powder by heating in a vacuum or inert gas atmosphere at a temperature of 1000 to 1200 ° C. for 20 to 120 hours; And
Cooling the synthetic raw material subjected to the heat treatment to produce a halide gadolinium-based electronide containing a halide represented by the following formula (1);
<Formula 1>
Gd 2 X y C
(Wherein, X is Cl and y is 0 <y≤2.0.)
Further comprising; containing the synthetic raw material in a quartz ampoule (Quartz ampoule) and sealed in a vacuum atmosphere;
The halide gadolinium-based electronic cargo has properties of metal, semiconductor, ferromagnetic, diamagnetic, or paramagnetic depending on the composition of the synthesis,
In the Gd 2 X y C, the position of the Gd, X, and C elements deviates from the structurally stable position and is locally distorted, and the critical temperature is adjusted from 350K to 10K by controlling the number of electrons in the electron cargo. A method of manufacturing a halide gadolinium-based electronic cargo, characterized in that.
상기 열처리에 이용되는 진공 분위기의 진공도는 10-2 Torr이상인 것을 특징으로 하는 할라이드 가돌리늄계 전자화물의 제조방법.
According to claim 4,
Method of manufacturing a halide gadolinium-based electronic cargo, characterized in that the vacuum degree of the vacuum atmosphere used for the heat treatment is 10 -2 Torr or more.
상기 불활성 가스는 아르곤, 헬륨, 네온 또는 질소 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 할라이드 가돌리늄계 전자화물의 제조방법.
According to claim 4,
The inert gas is a method of producing a halide gadolinium-based electronic cargo, characterized in that it contains argon, helium, neon or nitrogen gas.
상기 냉각은 상온까지 공랭시키는 것을 특징으로 하는 할라이드 가돌리늄계 전자화물의 제조방법.
According to claim 4,
The cooling is a method of manufacturing a halide gadolinium-based electronic cargo, characterized in that air cooling to room temperature.
<화학식 1>
Gd2XyC
(여기서, 상기 X는 Cl이고, y는 0<y≤2.0 이다.)
상기 Gd2XyC는 Gd, X, C 원소의 위치가 구조적으로 안정한 위치에서 벗어나 국부적으로 변형(distorted structure)되고, 상기 전자화물이 갖는 전자의 수를 제어하여 임계온도가 350K부터 10K까지 조절되는 것을 특징으로 하는 할라이드 가돌리늄계 전자화물을 포함하는 자석.
It is represented by the following formula 1 prepared according to any one of claims 4, 7 to 9,
<Formula 1>
Gd 2 X y C
(Wherein, X is Cl and y is 0 <y≤2.0.)
In the Gd 2 X y C, the position of the Gd, X, and C elements deviates from the structurally stable position and is locally distorted, and the critical temperature is adjusted from 350K to 10K by controlling the number of electrons in the electron cargo. Magnet comprising a halide gadolinium-based electron cargo, characterized in that.
<화학식 1>
Gd2XyC
(여기서, 상기 X는 Cl이고, y는 0<y≤2.0 이다.)
상기 Gd2XyC는 Gd, X, C 원소의 위치가 구조적으로 안정한 위치에서 벗어나 국부적으로 변형(distorted structure)되고, 상기 전자화물이 갖는 전자의 수를 제어하여 임계온도가 350K부터 10K까지 조절되는 것을 특징으로 하는 할라이드 가돌리늄계 전자화물을 포함하는 스핀 밸브.It is represented by the following formula 1 prepared according to any one of claims 4, 7 to 9,
<Formula 1>
Gd 2 X y C
(Wherein, X is Cl and y is 0 <y≤2.0.)
In the Gd 2 X y C, the position of the Gd, X, and C elements deviates from the structurally stable position and is locally distorted, and the critical temperature is adjusted from 350K to 10K by controlling the number of electrons in the electron cargo. The spin valve comprising a halide gadolinium-based electron cargo, characterized in that.
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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2018
- 2018-02-09 KR KR1020180016488A patent/KR102088313B1/en active IP Right Grant
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Journal of the Less-Common Metals, Vol. 167, pp.65-79 (1990.12.01.)* |
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