Crystallographic and Mossbauer studies of $Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.1}Fe_{1.9}O_4$

$Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 결정학적 및 Mossbauer 효과 연구

  • 김우철 (충묵대학교 자연과학대학 물리학과) ;
  • 이승화 (충북대학교 자연과학대학 물리학과) ;
  • 홍성렬 (충묵대학교 자연과학대학 물리학과) ;
  • 옥항남 (연세대학교 이과대학 물리학과) ;
  • 김철성 (국민대학교 자연과학대학 물리학과)
  • Published : 1998.06.01

Abstract

$Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.1}Fe{1.9}O_4$ has been studied with Mossbauer spectroscopy and X-ray diffraction. The crystal structure is found to be a cubic spinel with the lattice constant $a_0=8.390{\AA}$. Mossbauer spectra of $Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.1}Fe{1.9}O_4$ has been taken at various temperatures ranging from 12 K to 705 K. The isomer shift indicates that iron ions are ferric at tetrahedral [A] and octahedral sites [B], respectively. The Neel temperature is determined to be $T_N=705\;K$. As the temperature increases toward $T_N$ a systematic line broadening effect in the Mossbauer spectrum is observed and interpreted to originate from different temperature dependencies of the magnetic hyperfine fields at various iron sites. The quadrupole splitting just on $T_N$ is 0.41 mm/s whereas the quadrupole shift below $T_N$ vanishes. This implies that the orientation of the magnetic hyperfine field with respect to be principal axes of the electric field gradient is random.

Ni0.65Zn0.35Cu0.1Fe1.9O4의 결정학적 및 자기적 성질을 Mossbauer 분광법과 X-선 회절법으로 연구하였다. 결정구조는 cubic spinel 구조이며, 격자상수 a0=8.390$\AA$임을 알았다. Mossbauer 스펙트럼은 12K부터 705K까지 취하였으며, 상온에서 이성질체 이동결과 사면체자리 [A 자리], 팔면체자리[B 자리] 모두 Fe+3가 임을 알았고, Neel 온도 TN=705K로 결정하였다. 온도가 상승함에 따라 Mossbauer 스펙트럼의 선폭이 증가하였는데 이는 철의 자리에서 여러 다른 초미세자기장의 온도의존성으로부터 기인된다고 몰 수 있으며, 전기사중극자 분열값이 Neel 온도에서 0.41mm.s인 반면 TN이하에소는 실험적인 오차범위에서 0으로 나타났는데 이것은 전기장기울센터의 주축에 대한 초미세자기장의 방향이 임의적이라는데 기인하는 것으로 해석이 된다.

Keywords

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