조합박막기술과 실온투명자성박막의 발견(Combinatorial thin film technology and the discovery of room-temperature transparent magnetic oxide)
- 전문가 제언
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□ 이산화티타늄(titanium dioxide)은 산화티탄 또는 티타니아라고도 하며 티탄염 수용액의 가수 분해로 침전된 수산화 티탄을 가열해서 얻는다. 천연적으로는 금홍석(루틸), 예추석(아나타제) 등 각 결정 구조가 다른 광석으로 산출된다. 알칼리와 황산에는 녹지만 그 밖의 산과 물에는 녹지 않는다. 도자기의 원료가 되며 미세한 분말은 도료, 잉크, 화장품, 수지 등에 사용하는 안료로 이용되고 의약품 보조제로도 쓰이며 자외선을 방지하는 효과가 있어 자외선 차단 활용에 많이 사용되고 있다.
□ 이산화티타늄에 Co를 첨가하면 투명하면서 실온에서 강자성을 나타낸다. Co를 첨가한 이산화티타늄은 산화물로서 처음 희박자성 반도체이며 기능성이 큰 신 재료로 중요하고 이에 대한 연구가 계속되고 있다. GaMnAs를 시작으로 희박자성 반도체의 분야에서 첨가된 자성 불순물의 스핀과 반도체 중의 캐리어가 상호 작용하여 캐리어의 스핀이나 자성 원자의 스핀 등의 편극을 반도체 중에 형성하여 반도체 스핀트로닉스라고 하는 새로운 반도체 일렉트로닉스 분야가 크게 보급될 것으로 기대된다.
□ Co-TiO2의 발견은 산화물 일렉트로닉스라고 하는 산화물을 기초로 한 일렉트로닉스 발현에 산화물 반도체로서 성질이 발견되어 ZnO나 CuAlO2 등의 투명한 산화물 전자 재료에 관한 연구가 활발하게 진행되었다. ZnO를 중심으로 한 산화물 반도체에 자성 불순물을 첨가한 희박자성 산화물이 반도체로서의 관심이 높아졌고 동시에 이산화티타늄의 전자 물성에 대한 희박자성 산화물 반도체의 가능성을 발견하였다.
□ 새로운 기술인 조합재료개발 기술이 Co-TiO2를 발견하는데 크게 공헌하였으며 여기서는 조합레이저분자빔에피택시(MBE) 장치 개발과 이산화티타늄 투명 자성체의 발견 경위 및 최근의 기술개발 동향에 대해서 설명하고 있다. 향후에도 Co를 첨가한 이산화티타늄 자성 막의 연구가 더욱 계속되어 그 활용이 확산되기를 기대해 본다.
- 저자
- Yuji MATSUMOTO ; Makoto MURAKAMI ; Tetusya HASEGAWA
- 자료유형
- 원문언어
- 일어
- 기업산업분류
- 재료
- 연도
- 2004
- 권(호)
- 73(5)
- 잡지명
- 응용물리(A005)
- 과학기술
표준분류 - 재료
- 페이지
- 587~592
- 분석자
- 오*섭
- 분석물
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