The Sr2FeMoO6 (SFMO) is crystallized in a double perovskite (DP) structure. The DP structure is composed of two different metal cations at B site in perovskite structure (ABO3). Antiferromagnetic superex-change occurs through the p orbital of neighboring anion, because the distance between metal cations is long. This superexchange leads to ferromagnetism of SFMO. This magnetic material has higher Curie temperature and magnetoresistance than those of mixed-valence manganite. Furthermore, SFMO is most popular half-metallic material with the potential for magnetoelectronic applications. In this research, SFMO synthesized by solid state reaction was characterized by X-ray diffraction and vibrating sample magnetometer for analyzing its phase and magnetic properties, respectively. In order to observe the magnetic domain structure and microstructure of SFMO, conventional transmission electron microscopy (TEM) and Lorentz microscopy were used. Lorentz microscopy does not use objective lens which strongly magnetize specimen to one direction. Therefore, it can easily observe minute magnetic domain. Using Fresnel imaging mode, which is controlling defocus from under- to over-focus, few images could be obtained. These images were shown by contrast inversion resulting from change of electron intensity. Program using transport intensity equation was used to quantify and observe magnetization distribution. As a result, nano-scale magnetic domains of SFMO were firstly observed.
Sr2FeMoO6는 결정학적으로 이중 페롭스카이트(double perovskite) 구조를 가지는 화합물이다. 이 구조는 페롭스카이트 구조(ABO3)의 전이금속 위치(B)에 두 가지 다른 전자상태의 금속원자가 들어간다. 전이금속 이온 간의 직접적인 전자교환이 일어나기에는 그 거리가 멀기 때문에 (약 4 A) 각 전이금속이 가지는 d 오비탈 전자들이 이와 만나는 산소원자의 p 오비탈을 이용한 초교환 상호작용이 일어나 페리자성(Ferrimagnetism)을 갖게 된다. 이 자성체는 망간계열의 페롭스카이트 화합물과 다르게, 도핑 없이도 약 420 K의 높은 Curie 온도와 큰 자기저항비 갖게 되어 초거대자기저항을 이용한 차세대 기억소자로 연구되고 있다. 본 연구에서는 고상합성법으로 얻은 SFMO를 X-선 회절과 vibrating sample magnetometer (VSM)를 통해 페롭스카이트 구조와 자성을 확인하고, 이 재료의 나노 단위 자성 도메인 구조를 관찰하기 위해 로렌츠 투과 전자 현미경(Lorentz Transmission Electron Microscopy)을 사용하였다. 기존 투과전자현미경과는 다르게 시편을 강하게 자화 시키는 대물렌즈를 사용하지 않기 때문에 재료 자체가 가지는 미세 자성 도메인 관찰이 용이하다. 여기에서 Fresnel Imaging mode 즉, 초점(defocus)을 조절하여 도메인 벽에서의 전자 강도가 달라지는 여러 장의 이미지를 얻고 Transport Intensity Equation을 이용한 프로그램으로 정량화하여 자화 분포를 관찰 하였다. 이를 통해 Magnetic vortex와 같은 나노 단위의 자성 도메인을 확인하였다.
