Abstract
Ultrafine $CoFe_{1.9}Bi_{0.1}O_4$ particles were fabricated by using a sol-gel method and their magnetic and structural properties were investigated with an x-ray diffractometer (XRD), a vibrating sample magnetometer (VSM), and a M$\"{o}$ssbauer spectrometer. The result of x-ray diffraction and M$\"{o}$ssbauer spectroscopy showed that the powders fired at and above 523 K had only cubic spinel structures. M$\"{o}$ssbauer spectra measurements showed that the powders annealed at 523,723 and 823 K possessed ferrimagnetic nature and paramagnetic nature due to superparamagnetism, simultaneously at room temperature and the powders annealed at and above 923 K behaved ferrimagnetically. In the case of the powder annealed at 923 K, the lattice constant was $a_0=8.398$\pm$0.005{\AA}$ and the hyperfine fields were $H_{hf}(A)=479kOe,\; H_{hf}(B)=502kOe$. The isomer shifts indicate that the iron ions are ferric at tetrahedral[A] and octahedral sites [B], respectively. The magnetization as a function of annealing temperature increased as increasing annealing temperature. The largest coercivity values were $H_C=1368\;Oe$ AT 923 K annealing temperature. In the case of the powder annealed at 1123 K, the magnetization value was $M_S=75\;emu/g$ and this value was similler to that of $CoFe_2O_4$.Fe_2O_4$.
Sol-gel법을 이용하여 초미세분말 CoFe1.9Bi0.1O4의 소결온도에 따른 결정학적 및 자기적 성질을 x-선 회절기와 M ssbauer 분광기, 진동시료 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 연구하였다. X-선 회절실험과 M ssbauer 분광실험으로부터 523K 이상에서 소결한 분말이 cubic spinel 구조를 가지고 있음을 알 수 있었다. M ssbauer 분광실험으로부터 523, 723K와 823K에서 소결한 분말의 경우 실온에서 준강자성체와 초상자성으로 인한 상자성체의 성질을 동시에 가지고 있고, 923K 이상에서 소결한 분말은 준강자성체의 단일상이 형성됨을 알 수 있었다. 923K에서 소결한 분말의 경우 격자상수값은 8.398$\pm$0.005$\AA$이었고 실온에서 A, B자리 초미세 자기장값은 Hhf(A)=479kOe, Hhf(B)=502kOe이며, 이성질체 이동값의 결과, A,B 자리 모두 Fe3+를 나타냈다. 실온에서 소결온도에 따른 포화자화값은 소결온도가 증가할수록 증가하였으며 보자력은 923K에서 소결한 시료가 1368 Oe로 최대값을 가졌다. 1123K에서 소결한 분말의 경우 포화자화값은 실온에서 75 emu/g로 CoFe2O4의 포화자화값 76 emu/g와 큰 차이를 나타내지 않았다.
