Studies by a Heat Treatment in $CoFe_2O_4$"> $M\"{o}ssbauer$ Studies by a Heat Treatment in $CoFe_2O_4$

분광학적 연구"> 열처리에 따른 $CoFe_2O_4$$M\"{o}ssbauer$ 분광학적 연구

  • 이승화 (국민대학교 자연과학대학 물리학과) ;
  • 김철성 (국민대학교 자연과학대학 물리학과)
  • Published : 1996.04.01

Abstract

The crystallographic and magnetic properties of the ferrimagnetic $CoFe_2O_4$ have been studied by X-ray and Mossbauer measurements. The crystal structure is found to be cubic spinel structure with the lattice constant $a_{0}=8.381{\pm}0.005{\AA}\;and\;a_{0}=8.391{\pm}0.005{\AA}$ for slow-cooled and quenched CoFeZ04' respectively. Mossbauer spectra of $CoFe_2O_4$ have been taken at various temperatures ranging from 13 to 780 K. The isorrer shifts indicate that the valence states of the Fe ions for tetrahedral(A) and octahedral(B) sites have ferric character. Debye temperatures for the A and B sites are found to be ${\theta}_A=734{\pm}5K\;and\;{\theta}_B=248{\pm}5K$ for slow-cooled and ${\theta}_A=531{\pm}5K\;and\;{\theta}_B=197{\pm}5K$ for quenched, respectively. Atomic migration from the A to the B sites starts near 400 K and 350 K for slow-cooled and quenched $CoFe_2O_4$, respectively, am increases rapidly with increasing temperature to such a degree that about 69 % for slow-cooled and 91 % for quenched of the ferric ions on the A sites have rmved over to the B sites at 700 K.

열처리에 따른 $CoFe_2O_4$의 결정학적 및 자기적 성질을 $M\"{o}ssbauer$ 분광법과 X선 회절법으로 연구하였다. 결정구조는 입방 spinel 구조를 갖으며, 격자상수는 서냉과 급냉인 경우, 각각 $a_{0}=8.381{\pm}0.005{\AA},\;a_{0}=8.391{\pm}0.005{\AA}$로 급냉의 경우보다 서냉인 경우의 격자상수가 작게 나타남을 알 수 있었다. $M\"{o}ssbauer$ spectrum은 13 K 부터 780 K 까지 취하였으며, thermal scan 방법에 의해 Curie 온도를 서냉인 경우는 $870{\pm}3\;K$, 급냉인 조건하에서는 $853{\pm}3\;K$로 결정하였다. 결정내의 사면체 (A), 팔면체 (B) 자리의 Debye 온도 ${\theta}_A,\;{\theta}_B$는 서냉인 경우 ${\theta}_A=734{\pm}5K,\;{\theta}_B=248{\pm}5K$, 급냉인 경우 ${\theta}_A=531{\pm}5K,\;{\theta}_B=197{\pm}5K$로 나타내었다. 또한 Fe 이온의 A자리에서 B자리로의 이동 비율은 700 K에서 서냉과 급냉의 경우 각각 69%와 91%로 나타났다.

Keywords