Journal of the Korean Magnetics Society (한국자기학회지)

The Korean Magnetics Society (한국자기학회)
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Mössbauer Studies of CoGa0.1Fe1.9O4 Nanoparticles

나노분말 CoGa0.1Fe1.9O4의 Mössbauer 분광학적 연구

  • Lee, Seung-Wha (Department of Electronic Engineering, Chungju National University)
  • 이승화 (충주대학교 전자공학과)
  • Published : 2006.04.01
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Abstract

$CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$ nanoparticles have been prepared by a sol-gel method. The structural and magnetic properties have been investigated by XRD, SEM, VSM and $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy. $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$ powder that was annealed at $250^{\circ}C$ has spinel structure and behaved superparamagnetically. The estimated size of superparammagnetic $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$ nanoparticle is around 10 nm. The hyperfine fields at 4.2 K f3r the A and B patterns were found to be 518 and 486 kOe, respectively. The blocking temperature $(T_B)$ of superparammagnetic $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$ nanoparticle is about 250 K. The magnetic anisotropy constant of $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$ nanoparticle was calculated to be $3.0X10^5\;ergs/cm^3$. $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$ nanoparticle was annealed at $250^{\circ}C$ will be used to candidate for biomedicine applications as magnetic carriers.

초상자성 나노입자의 제작이 가능한 sol-gel법을 이용하여 초상자성 나노입자 $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$를 제조하여 입자의 크기 및 자기적 성질을 x-선 회절법(XRD), 주사전자현미경(SEM) 측정과 $M\ddot{o}ssbauer$ 분광법, 진동시료 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 연구하였다. SEM및 x-선 회절실험으로부터 250"C 이상에서 열처리한 입자가 순순한 cubic spinel구조를 가지며, $250^{\circ}C$에서 열처리한 $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 평균입자 크기는 10 nm로 나타났으며 균일한 구형상 임을 알 수 있었다. VSM 측정 결과로부터 $250^{\circ}C$에서 열처리한 $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 경우 상온에서 초상자성의 특성을 나타냈다. $M\ddot{o}ssbauer$ 분광실험으로 $250^{\circ}C$에서 열처리한 입자가 상온에서 초상자성의 특성을 가지고 있음을 확인할 수 있었으며 초상자성의 특성을 잃어버리는 차단온도 $T_B$는 250 K로 결정하였으며, 또한 자기이방성상수 $K=3.0X10^5\;ergs/cm^3$의 값을 얻었다 $250^{\circ}C$에서 열처리한$CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 경우 4.2K에서의 초미세 자기장은 $H_{hf}(B)=518,\;H_{hf}(A)=486\;kOe$이며, 이성질체 이동값은 $\delta_B=0.34$, $\delta_A=0.30$ 이 값은 A, B자리 모두 $Fe^{3+}$에 해당된다.

Keywords

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