| 초록 |
□ 연구개요 본 연구의 최종목표는 분자자석 물질 분야의의 기술적 장벽을 극복하고 자성의 세기가 강하고 상온에서 안정하며 다양한 기능을 가진 새로운 유기 자성 물질을 설계하는 것이다. 이를 위해 자성 특성과 스핀 상호작용 원리를 다음과 같은 연차별 연구 내용으로 세밀히 연구한다. -1차년도: 화학적 도핑 및 전기장에 의한 유기 자성 물질의 자성 제어 MoS2, ZnO 나노리본 기반 강자성 스핀트로닉스 소재 물질 설계 -2차년도: 유기 자성 물질의 분자 내∙ 분자 간 자성 상호 작용 규명 다양한 유기 라 디칼의 분자 간 자성 상호 작용 세기 정량화 p-적층 구조 기반의 강자성 유기 자성 물질 설계 -3차년도: 유기-무기 혼합 강자성∙고스핀 물질을 설계한다. □ 연구 목표대비 연구결과 - 화학적 도핑에 의한 유기 자성 물질의 자성 제어 전이금속이 γ-graphyne의 전자기적 특성에 미치는 영향에 대해 DFT 방법을 통해 연구하였다.계산결과 모든 종류의 전이금속이 graphyne에 전자를 제공하는 것을 확인하여 상위 12% 학술지인 Carbon에 발표함. - 전기장∙자기장을 이용한 유기 자성 물질의 자성제어에 대한 연구 MoS2 나노리본의 외부 전기장에 따른 자성 바닥 상태, 자성 커플링 상수, 자기 모멘트의 변화를 연구하여 상위 15% 학술지인 Phys. Chem. Chem. Phys.에 발표함. - 분자 내 ∙ 분자간 자성 상호작용을 통합적으로 기술 2D γ-그래파인 표면에서의 Ni과 La 원자의 dispersion을 연구하였다. 다양한 범밀도 함수 계산을 이용하여 Ni과 La의 흡착에너지와 벌크의 cohesive 에너지를 비교 -유기-무기 강자성 물질 설계 현재 광촉매로써 수소 생산, 오염 물질 등에 주로 사용되는 TiO2 광촉매의 구조적, 전자기적 성질을 연구하여 상위 20% 저널인 J. Phys. Chem. C에 발표함. 기타 연구목표를 모두 성공적으로 수행하여 총 14편의 SCI 논문을 발표하였음. □ 연구개발결과의 중요성 유기 자성 재료는 합성 공정을 조절함에 따라 자기력의 세기를 조절하는 것이 쉽기 때문에 정밀한 자기력의 조절이 필요한 스핀트로닉스, 특히 스핀필터와 스핀밸브 등의 기술에 적용될 수 있다. 핵스핀 (nuclear spin magnetic moment) 이 작은 탄소 원자를 기반으로 한 유기 자성 재료는 스핀 전달 길이가 금속 자성재료보다 길기 때문에 스핀트로닉스 소재에서 강력한 장점을 가진다. 연구결과는 자성물질을 활용하는 메모리 소재, 스핀트로닉스 소재 또는 자성 특성을 이용한 스위치 소재 등에 기여할 수 있다. 새로운 유기 자성 물질의 기본이 되는 다이라디칼의 자성이 우수한 물질 설계를 위한 규칙을 발견하여 제안하여 기초정보가 될 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 3p) |
