Journal of the Korean Magnetics Society (한국자기학회지)

The Korean Magnetics Society (한국자기학회)
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Superparamagnetic Properties of γ-Fe2O3 Nanoparticles

초미세 나노분말 γ-Fe2O3의 초상자성 특성연구

  • 이승화 (건국대학교 자연과학대학 전자정보) ;
  • 이재광 (건국대학교 자연과학대학 전자정보) ;
  • 채광표 (건국대학교 자연과학대학 전자정보) ;
  • 안성용 (삼성전기 LCR 사업부)
  • Received : 2010.09.09
  • Accepted : 2010.10.18
  • Published : 2010.10.31
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Abstract

$\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticles have been prepared by a sol-gel method. The structural and magnetic properties have been investigated by XRD, VSM and Mossbauer spectroscopy. $\gamma-Fe_2O_3$ powder annealed at $150^{\circ}C$ has a spinel structure and superparamagnetical behavior. The estimated size of superparammagnetic $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle is around 7 nm. The hyperfine fields at $-261^{\circ}C$ for the A and B patterns were found to be 503 and 485 kOe, respectively. The blocking temperature ($T_B$) of superparammagnetic $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle is about $-183^{\circ}C$. The magnetic anisotropy constant of $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle was calculated to be $1.6{\times}10^6ergs/cm^3$. $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle annealed at $150^{\circ}C$ can be a candidate for biomedicine applications as magnetic carriers.

Sol-gel 법을 이용하여 초상자성 나노 입자 $\gamma-Fe_2O_3$를 제조하였다. 입자의 크기 및 자기적 성질을 x-선 회절법(XRD), Mossbauer 분광법, 진동시료 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 연구하였다. x-선 회절 실험결과 150 이상에서 열처리한 입자는 순수한 cubic spinel 구조를 가지며, $150^{\circ}C$에서 열처리한 $\gamma-Fe_2O_3$의 평균입자 크기는 7 nm로다. Mossbauer 분광실험으로 $150^{\circ}C$에서 열처리한 입자는 상온에서 초상자성의 특성을 가지고 있음을 알 수 있었으며 초상자성의 특성을 잃어버리는 차단온도 $T_B$는 $183^{\circ}C$로 결정하였으며, 또한 자기이방성상수 K = $1.6{\times}10^6erg/cm^3$의 값을 얻었다. $150^{\circ}C$에서 열처리한 $\gamma-Fe_2O_3$의 VSM 측정 결과로부터 $150^{\circ}C$에서 열처리한 $\gamma-Fe_2O_3$의 경우 상온에서 초상자성의 특성을 확인 할 수 있었다.

Keywords

References

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