Mossbauer 분광법에 의한 $CoCr_xFe_{2-x}O_4$의 연구

Mossbauer study of $CoCr_xFe_{2-x}O_4$

  • 채광표 (건국대학교 자연과학대학, 응용물리학과) ;
  • 이혁진 (건국대학교 자연과학대학, 응용물리학과) ;
  • 이재광 (건국대학교 자연과학대학, 응용물리학과) ;
  • 이성호 (건국대학교 자연과학대학, 응용물리학과) ;
  • 이영배 (동해대학교 이공대학, 물리학과)
  • 발행 : 2000.04.01

초록

Sol-gel방법을 이용하여 CoCr$_{x}$ Fe$_{2-x}$O$_4$페라이트를 제조하여 Cr의 치환량에 따른 결정학적 특성과 자기적인 특성을 x-ray, SEM, M ssbauer 분광기와 VSM 등으로 분석하였다. 시료는 cubic spinel 구조를 가지며, Cr의 치환량이 증가함에 따라 격자상수는 약간씩 감소하였으며. 입자 크기도 Cr의 치환량이 증가함에 따라 감소하였다. 상온에서의 Mossbauer 스펙트럼은 Fe$^{3+}$ 이온에 의한 두 개의 육중선 세트(0.0$\leq$x$\leq$0.6)에서 상자성의 이중선(0.8$\leq$x$\leq$1.0)으로 변해갔다. Cr의 치환량의 증가에 따라 초미세자기장 값은 감소하였으나 이성질체이동 값과 사중극자분열 값은 거의 일정하였다. 온도 변화에 따른 Mossbauer 스펙트럼 분석 결과 0.8$\leq$x$\leq$1.0시료에서 나타난 이중선은 열에 의한 전자적 완화 현상으로 생각되었다. CoCr$_{x}$ Fe$_{2-x}$O$_4$시료에서 x=0.0의 보자력은 2024 Oe이고, 포화 자화는 78.1 emu/g의 값을 나타냈으며, x=1.0에서는 보자력이 7.858 Oe, 포화 자화는 12.07 emu/g의 값으로 감소하였다. 특이한 점은 x=0.1에서 보자력이 1095 Oe로 x=0.0 값에 비해 약 절반 정도의 값으로 감소한 것으로 Cr의 미량 치환에 의해 자기적 특성이 급격히 변함을 알았다 알았다

CoCr$_{x}$ Fe$_{2-x}$O$_4$(0.0$\leq$x$\leq$1.0) ferrites have been fabricated by sol-gel method. The crystallographic and magnetic properties of the samples were investigated by means of x-ray diffraction, scanning electron microscophy, Mossbauer spectroscopy and vibrating sample magnetometry. The structure of all the samples is cubic spinel type and the lattice constant decrease with increasing Cr content. The substituted Cr ions were located only in the B-site. The particle size also decreases with increasing Cr content. The Mossbauer spectra consist of two sextets due to Fe$^{3+}$ions at A- and B sites for 0.0$\leq$x$\leq$0.6, while, a paramagnetic doublet appears for 0.8$\leq$x$\leq$1.0. The magnetic hyperfine field decreases with increasing Cr content. The relaxation spectra was shown at 0.8$\leq$x$\leq$1.0 in CoCr$_{x}$ Fe$_{2-x}$O$_4$. The coercivity decreases drastically, while, the saturation magnetization decreases linearly with increasing x.ing x.

키워드

참고문헌

  1. J. Magn. Soc. Jpn. v.20 T. Kodamo;Y. Kitayama;M. Tsuji;T. Tamaura
  2. IEEE Trans. Elec. Insulation v.26 A. D. D. Broemme
  3. Mater. Lett. v.37 S. S. Shinde;K. M. Jadhav
  4. J. Appl. Phys v.84 C. Yan;F. Cheng;J. Peng;Z. Xu;C. Liao
  5. J. Solid. State Chem v.141 P. Tailhades;C. Villette;A. Rousset;G. U. Kulkarmi;K. R. Kannan;C. N. R. Rao;M. Lenglet
  6. J. Magn. Magn. Mater. v.195 S. J. Shukla;K. M. Jadhav;G. K. Bichile
  7. J. Magn. Magn. Mater. v.186 P. N. Vasambekar;C. B. Kolenkar;A. S. Vaingankar
  8. Appl. Phys. v.31 R. V. Upadhyay;J. Pure
  9. Can. J. Phys. v.48 J. M. Daniels;A. Rogenvaig
  10. J. Magn. Mater v.50 K. Muraleedhanra;J. K. Srivastava;V. R. Marathe;R. Vijayraghvan
  11. Mossbauer spectro-scopy N. N. Greenwood;T. G. Gibb
  12. J. Mater. Sci. v.53 J. G. Lee;J. Y. Park;C. S. Kim
  13. Thin solid Films v.339 F. Cheng;Z. Peng;Z. Xu;C. Liao;C. Yan
  14. J. Magn. Magn. Mater. v.194 Q. Chen;A. J. Rondinone;B. C. Chakoumakos;Z. J. Zhang