Mössbauer Study of AIFeO3

[ $AIFeO_3$ ]has been studied by x-ray diffraction (XRD), vibrating sample magnetometer, Mossbauer spectroscopy. The crystal structure is found to orthorhombic with the lattice parameters being $a_0=4.983\;{\AA},\;b_0=8.554\;{\AA},\;c_0=9.239\;{\AA}$, Magnetic hysteresis curve for $AIFeO_3$ showed weakly ferromagnetic phase at room temperature and a asymmetric shape dependent on the direction of applied field at low temperature. The Curie temperature determined by the temperature dependence of magnetization is 250 K. Mossbauer spectra of $AIFeO_3$ have been taken from 4.2 K to 295 K. Isomer shift at room temperature are found to be $0.11\~0.32\;mm/s$, which is consistent with ferric state. The absorption lines widths become broader with increasing temperature, which is attributed to the Fe ions distribution of each cation site and anisotropy energy difference of each sublattice.

AIFeO3 물질의 Mössbauer 분광학적 연구

졸겔법을 이용하여 $AIFeO_3$ 단일상을 제조하였으며, 그 결정학적 및 자기적 특성을 X선 회절법(XRD), 진동 시료 자화율 측정법(VSM), 뫼스바우어 분광법으로 연구하였다. 결정구조는 공간군이 $Pna2_1$ orthorhombic 구조로 분석되었으며, 격자 상수는 각각 $a_0=4.983\;{\AA},\;b_0=8.554\;{\AA},\;c_0=9.239\;{\AA}$임을 알 수 있었다. VSM을 이용하여 65K에서부터 상온까지 여러 온도 구간에서 자기이력곡선을 측정하였으며, 강자성 특성과 함께 저온영역에서 자기 이력 곡선의 비대칭성이 관측되었다. 온도에 따른 자기모멘트 측정 결과로부터 자기전이온도는 250k로 결정하였다. 뫼스바우어 스펙트럼은 4.2K에서부터 상온까지의 온도 영역에서 측정하였으며, 분석 결과 상온에서 이성질체 이동치는 0.32mm/s로 철의 이온상태가 ferric임을 확인할 수 있었다. 온도변화에 따라 측정된 뫼스바우어 스펙트럼 분석은 온도에 따라 선폭이 증가함이 관측되었는데, 이러한 흡수선의 비대칭적 선폭 증가는 1개의 사면체자리와 3개의 팔면체 자리의 Fe이온 분포와 각 부격자간 자기이방성 에너지 차이에 따른 결과로 해석된다.