역페로브스카이트형 Mn3CuN 자기스트레인

전문가 제언

○ 페로브스카이트형 MnAN(A= Zn, Sn, Ga, Ge) 또는 MnAX(X=N, C, O, B) 등은 자성 재료이며 이 재료의 결정이 주로 입방정인데 결정의 중심에 금속원소가 있고 6배위에 O, F 등의 음이온이 결합하고 있다. 다른 경우에는 결정중심에 N, C, B, H, O 등이 있고 6배위에 Mn 등의 금속원자가 결합되어 있는 것을 역페로브스카이트(Antiperovskite)형 결정이라고 한다.

○ Mn3AN는 체적 효과가 급속히 변하기 때문에 공업적인 열팽창 재료로는 사용할 수 없으므로 화합물 중의 A 위치에 있는 Zn이나 Ga 일부를 Ge이나 Sn 일부로 치환함으로써 불연속적 체적 감소를 100K 범위에서 연속적인 것으로 개질하여 마이너스 열팽창을 실현하는 특징이 있다.

○ 역페로브스카이트형 Mn3AN의 거대한 마이너스 팽창은 이 물질이 가지고 있는 잠재성임을 알 수 있다. 자성과 결정격자가 결부되어 있는 또한 형태는 외부자장에 의하여 체적변화 없이 형상만 바뀌는 자기스트레인(Magnetostriction)이다.

○ Mn3CuN과 같은 Ni2MnGa 등의 몇 개의 허슬러합금(Heuslers Alloy)이나 Fe3Pt가 fcc 합금에서 자기스트레인이 현저하게 보였다. 이것이 열탄성형 마르텐사이트상에서 쌍정변체(Variant)의 자장에 의해 재배열에 유래하는 자기스트레인이다. 이 형태를 쌍정스트레인이라고 한다.

○ Mn3CuN가 새로운 강자성 형상기억합금의 특징 중에 하나는 비금속 N과 같은 침입형원소를 다량 포함하는 것이고 다른 하나는 허슬러 등의 강자성 형상기억합금에 비하여 이방성 c/a가 작다는 것이다. 결정격자의 이방성이 작음에도 불구하고 쌍정스트레인이 큰 결정자기이방성을 출현하는 특수한 기구가 존재함을 시사하고 있다. Mn3CuN은 강자성체이고 결정이 입방정과 정방정으로 전이 되는 변태가 있기 때문에 형상기억재료와, 강 자석 및 액추에이터 등의 용도 개발에 대한 연구가 활성화되기를 바라는 바이다.

저자

K.Takenaka, K. Asano

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

48(3)

잡지명

まてりあ（日本金屬學會會報)

과학기술
표준분류

재료

페이지

105~110

분석자

황*길

분석물

• 역페로브스카이트형 Mn3CuN 자기스트레인.pdf [368,901 byte]

이미지변환중입니다.