• 제목/요약/키워드: $Fe_{3-x}Co_xO_4$

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MBE Growth and Electrical and Magnetic Properties of CoxFe3-xO4 Thin Films on MgO Substrate

  • Nguyen, Van Quang;Meny, Christian;Tuan, Duong Ahn;Shin, Yooleemi;Cho, Sunglae
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.370.1-370.1
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    • 2014
  • Giant magnetoresistance (GMR), tunneling magnetoresistance (TMR), and magnetic random-access memory (MRAM) are currently active areas of research. Magnetite, Fe3O4, is predicted to possess as half-metallic nature, ~100% spin polarization (P), and has a high Curie temperature (TC~850 K). On the other hand, Spinel ferrite CoFe2O4 has been widely studies for various applications such as magnetorestrictive sensors, microwave devices, biomolecular drug delivery, and electronic devices, due to its large magnetocrystalline anisotropy, chemical stability, and unique nonlinear spin-wave properties. Here we have investigated the magneto-transport properties of epitaxial CoxFe3-xO4 thin films. The epitaxial CoxFe3-xO4 (x=0; 0.4; 0.6; 1) thin films were successfully grown on MgO (100) substrate by molecular beam epitaxy (MBE). The quality of the films during growth was monitored by reflection high electron energy diffraction (RHEED). From temperature dependent resistivity measurement, we observed that the Werwey transition (1st order metal-insulator transition) temperature increased with increasing x and the resistivity of film also increased with the increasing x up to $1.6{\Omega}-cm$ for x=1. The magnetoresistance (MR) was measured with magnetic field applied perpendicular to film. A negative transverse MR was disappeared with x=0.6 and 1. Anomalous Hall data will be discussed.

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Frequency Dependent Magnetoelectric Responses in [0.948 Na0.5K0.5NbO3-0.052 LiSbO3]-[Co1-xZnxFe2O4] Particulate Composites

  • Choi, Moon Hyeok;Noh, Byung Il;Yun, Woosik;Jung, Chaewon;Yang, Su Chul
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권3호
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    • pp.303-307
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    • 2022
  • Magnetoelectric (ME) properties of 3-0 type particulate composites have been investigated with respect to application features for reliable magnetic sensitivity and magnetically-induced output voltage. In order to figure out the magnetoelectric characteristics in the ME composites, frequency dependent ME responses were studied from [0.948 Na0.5K0.5NbO3-0.052 LiSbO3]-[Co1-xZnxFe2O4] (NKNLS)/Co1-xZnxFe2O4 (CZFO, x=0, 0.1, and 0.2). As a result, the maximal αME of 23.15 mV/cm·Oe was achieved from the NKNLS-CZFO (xZn = 0.1) composites at resonance frequency of 315 kHz and Hdc = 0 Oe. From the frequency dependent ME responses, it is clearly described that the self-biased ME composites can be used for applications as both magnetic sensors and energy harvesters, respectively.

육방정 페라이트의 S-block 구조에 대한 연구 (A Study on the S-block Structure in Hexagonal Ferrites)

  • 신형섭;이종협;권순주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.62-68
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    • 1994
  • It is compared the structures of the S-block in the Ba-Co-Zn Y-type hexagonal ferrites (Ba2Co2-xZnxFe12O22, x=0~2) and the Co-Zn spinel ferrites (Co1-xZnxFe2O4, x=0~1) expressed by a hexagonal axis system (space group R3m). The structures have been refined with a Rietveld analysis of the powder X-ray diffraction pattern with high precision (Rwp<0.13, RI<0.03). The overal dimension of the S-block is slightly different from the 1/3 of a hexagonal spinel unit cell as follow: 1.6~2.0% longer c-axis, 1.3~1.6% shorter a-axis and about 1% smaller volume. Upto Zn:Co=1:1 in the Ba-Co-Zn Y-type hexagonal ferrites, the zinc substitute primarily the tetrahedral sites in the S-block. Beyond that the zinc seems to go into the T-block as well.

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영구자석 스크랩으로 합성한 산화철 나노입자의 물성에 미치는 열처리 온도의 영향 (Effect of Heat-treatment Temperature on the Physical Properties of Iron Oxide Nanoparticles Synthesized by Using Permanent Magnet Scrap)

  • 홍성제;홍상혁;조아진;김용성;김병준;양수원;이재용
    • 청정기술
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    • 제28권2호
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    • pp.110-116
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    • 2022
  • 본 연구에서는 NdFeB 영구자석 스크랩으로부터 회수한 철(Fe) 부산물을 이용하여 산화철(FeOx) 나노입자를 합성하였고, 열처리 온도가 FeOx 나노입자의 물성에 미치는 영향을 관찰하였다. 이를 위해 D.I. water에 약 10 wt%로 희석한 철 부산물 용액에 2.0 M 암모니아(NH4OH) 용액을 투여하여 산화철 전구체를 석출하였고, 이를 300 ℃, 400 ℃, 500 ℃ 및 600 ℃로 각각 열처리하여 FeOx 나노 입자를 합성, 열처리 온도에 따른 FeOx 나노 입자의 물성을 관찰하였다. X-ray diffraction (XRD) 분석 결과 열처리 온도가 증가할수록 <104> 회절 피크가 성장하여 500 ℃ 이상에서 α-Fe2O3 결정구조와 일치하는 회절 피크가 검출되었다. BET (Brunauer-Emmett-Teller) 비표면적 분석 결과 400 ℃ 이상에서 열처리 온도가 증가할수록 비표면적이 감소하는 경향을 나타내었다. HRTEM (high resolution transmission electron microscope) 관찰 결과 rod 형 나노입자가 관찰되었고, 열처리 온도 증가에 따라 나노입자의 크기가 증가하는 경향을 나타내었다.

Magnetic and Microwave Absorbing Properties of Ti-and Co-Substituted Barium Ferrite (BaFe12-2X TiXCoXO19)

  • Han-Shin Cho;Yong-Jin Kim;Sung-Soo Kim
    • Journal of Magnetics
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    • 제4권2호
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    • pp.65-68
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    • 1999
  • The M-type barium ferrite ($BaFe_{12}O_{19}$) is well known magnetic material to be used as a permanent magnet due to its strong uniaxial anisotropy. The substitution of nonmagnetic $Ti^{+4}$ and magnetically weak $Co+^2ion for Fe^{+3}$ to its strong uniaxial anisotropy. The substitution of nonmagnetic $Ti^{+4}$ and magnetically weak $Co+^2ion for Fe^{+3}$ sublattices reduces the uniaxial anisotropy and those compounds open a new application field of noise suppressor at high frequencies. In this study, the magnetic and microwave absorbing properties are investigated in Ti-and Co-substituted barium ferrites ($BaFe_{12-2X} Ti_XCo_XO_{19}$). The saturated magnetization decreases linearly with the substitution of Ti and Co. The rapid drop in coercive force is observed with Ti and Co substitution upto x=1.2. The magnetic permeability spectrum shows the natural magnetic resonance in the specimens with small coercive force and large attenuation of microwave is predicted in those specimens at high frequencies (above 4 GHz).

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Ru-Co가 치환된 M-형 육방정 페라이트(BaFe12-2xRuxCoxO19)의 자기적 성질 및 전파흡수 특성 (Magnetic and Microwave Absorbing Properties of M-type Hexagonal Ferrites Substituted by Ru-Co(BaFe12-2xRuxCoxO19))

  • 조한신;김성수
    • 한국자기학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.136-141
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    • 2008
  • Ru-Co가 복합 치환된 M-type Ba-ferrite($BaFe_{12-2x}Ru_xCo_xO_{19}$)의 치환량 x의 변화에 따른 자기적 특성과 전파흡수 특성에 관해 조사하였다. 기존의 Ti-Co를 치환시킨 경우보다 적은 양의 치환(x=0.3)으로 면내 자기이방성을 보이는 낮은 보자력($H_c$)과 높은 포화자화($M_s$) 값을 얻을 수 있었다. 따라서 Ru-Co 치환량 조절에 의해 GHz 대역에서 자연공명주파수의 조절이 가능하였다. 소결체 및 복합체에서 흡수 주파수 대역은 보자력이 증가할수록 고주파 대역으로 이동한다. 복합체에서 페라이트 혼합량이 증가함에 따라 복소투자율과 복소유전율의 값이 증가하기 때문에 정합주파수는 저주파 대역으로 이동한다. 이러한 특성들을 이용하여 순수한 M-형 육방정 페라이트에 Ru-Co의 치환량, 복합체에서 페라이트 분말의 혼합량, 그리고 흡수체의 두께의 제어를 통하여 GHz 주파수 대역에서 양호한 전자파 흡수체, 노이즈 감쇠재의 제조가 가능함을 제시할 수 있다.

리튬이차전지용 양극재 개발 동향 (The Research and Development Trend of Cathode Materials in Lithium Ion Battery)

  • 박홍규
    • 전기화학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.197-210
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    • 2008
  • 리튬이차전지용 양극재는 전지 성능발전과 더불어 다양하게 발전되어 왔다. 처음으로 채용된 $LiCoO_2$는 초기의 부족한 성능을 도핑이나 표면개질이라는 기술을 채용하여 지속적인 발전을 거듭하면서 최근 4.3V에 가까운 충전전압에서도 적용 가능하게 되었다. 한편으로 응용기기가 복잡해지면서 요구되는 특성도 한층 강화되었다. 높은 작동전압 뿐만 아니라 고용량이 요구되면서 새로운 재료에 대한 연구개발이 시작되었고, 그 중에서도 ${LiNi}_{1-x}{M_xO_2}$, $Li[Ni_{x}Mn_{y}Co_{z}]O_{2}$, $Li[{Ni}_{1/2}{Mn}_{1/2}]O_{2}$등 다양한 재료들이 개발되기에 이르렀다. 최근에는 고유가에 따라 전기자동차용 개발이활발해지면서 고안전성의 새로운 재료가 필요하게 되었고, 이러한 요구에 수렴하여 ${LiMn_2}{O_4}$, $LiFePO_4$와 같은 안전성이 매우 우수한 재료가 개발되었다. 향 후 양극재 부분은 이외에도 다양한 상들이 고용량과 동시에 안전성이 뛰어난 고용체를 이루고 있는 복합체 양극재를 비롯하여 다양한 재료들이 개발될 것으로 여겨진다.

공심물의 숙성이 Ba-Ferrite의 합성과정에 미치는 영향 (Effect of Aging Coprecipitate on the Synthesis Process of Ba-Ferrite)

  • 김태옥;김은동
    • 한국세라믹학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.340-346
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    • 1983
  • The effect of aging coprecipitate obtained by the reaction of mixed solution 1.1 mol FeCl-0.1 mol $BaCl_2$ and 4.0 mol. NaOH-1.0 mol $K _2 CO_3$ on the synthesis process of Baferrite $(BaFe_{12}O_{19})$ was investigated by means of DTA, TGA, XRD and electron microscope. The no-aged coprecipitate seems to be the aggregate of amorphosus $Fe_3$ .$nH_2O$ and (1-X) $BaCO_3$.$xBa(OH)_2$, but the 30 days-aged to be composed of crystalline $Fe_2O_3H_2O$ and $BaCO_3$. The decomposition temperature of $BaCO_3$ in the coprecipitate increases from 400-$700^{\circ}C$ to 700-90$0^{\circ}C$ with increment of aging-time. In the no-aged coprecipitate Ba-ferrite is synthesized through the surface reaction of amorphous Fe_2O_3$ and skeleton crystal BaO at 800-90$0^{\circ}C$ with more compact crystalization. During calcination of the 30 days-aged coprecibitate the intermediate phase BaFe_2O_4$ is formed at 600-$700^{\circ}C$ and completely transformed to Ba-ferrite at 800-90$0^{\circ}C$.

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ZrTiO4계 Gray 안료 합성과 형성기구 (Synthesis and Formation Mechanism of ZrTiO4 Gray Pigment)

  • 황동하;이병하
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.84-89
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    • 2012
  • Attempts were made to develop a stable gray pigment at reducing atmosphere, substituting Ti in $ZrTiO_4$ with Mn, Fe, Co and Cu The pigment synthesized at $1300~1500^{\circ}C$ by solid state method with the composition of $ZrTi_{1-x-y}A_xB_yO_4$ (x = y = 0.005, 0.015, 0.035, 0.055, 0.075, 0.095, 0.115, 0.135, 0.155, 0.175 and 0.195 mole, A = Mn(III), Fe(III), Co(II, III) and Cu(II) (chromophores), B = Sb (counterion). The pigments were fired at $1400^{\circ}C$ for 3 h with substitute amount changes of Mn, Fe, Co and Cu to $ZrTiO_4$ crystals, and analyzed by Raman spectroscopy to figure out substitute limits. Results indicated 0.035 mole for Mn, 0.115 mole for Fe, 0.015 mole for Co and 0.015 mole for Cu as substitute limits, respectively. Figs. 1, 2, 3, and 4 represent each substitute pigments of Mn, Fe, Co and Cu. Synthesized pigment was applied to a lime and a lime-magnesia glaze at 7 wt% each, and fired at reducing atmosphere of $1240^{\circ}C$, soaking time 1h. Gray color was obtained with CIE-$L^*a^*b^*$ values at 44.55, -0.65, 1.19(Mn), 40.36, -0.90, 0.30(Fe), 42.63, -0.03, -1.49(Cu) and -40.79, -0.28, -0.91(Co), respectively.

알칼리형 연료전지에서 산소환원에 미치는 촉매 특성 연구 II. XRD, TG, TPR를 이용한 La0.6Sr0.4Co1-xFexO3의 특성 분석 (A Study on the Catalytic Characteristics of Oxygen Reduction in an Alkaline Fuel Cell II. Characterization of La0.6Sr0.4Co1-xFexO3 by using XRD, TG, and TPR)

  • 문형대;이호인
    • 공업화학
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    • 제7권3호
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    • pp.554-564
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    • 1996
  • 페롭스카이트 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$(x=0.00, 0.01, 0.10, 0.20, 0.35, 및 0.50)를 산소전극물질로 사용하여 알칼리형 연료전지에서의 산소환원반응을 연구하였다. Fe치환에 따른 촉매특성의 변화를 X-선회절분석법(XRD), 열중량분석법(TG) 및 승온환원법(TPR)을 통하여 조사하였다. XRD 구조분석을 통하여 페롭스카이트 단위격자의 격자상수값을 측정할 수 있었다. TG 실험결과 Fe는 페롭스카이트 구조내에서 크게 안정화되어 $900^{\circ}C$까지 거의 환원되지 않았고, Fe치환량 증가에 따라 Co-O간의 결합에너지가 증가하여 고온에서 제거되는 산소종의 양이 증가하였다. TPR 실험결과, ${\alpha}$-(저온피크)와 ${\beta}$-(고온피크)산소종이 존재하였다. ${\beta}$-산소종은 Co와 강하게 결합되어 있는 산소종으로서 Fe치환량 증가에 따라 결합세기가 증가하였다. ${\alpha}$-산소종은 가역적으로 격자내외를 출입하는 산소환원반응의 활성종이었으며, Fe치환량 증가에 따른 격자상수의 증가는 금속과 ${\alpha}$-산소종간의 결합에너지로 볼 수 있는 ${\alpha}$산소종의 환원피크를 저온으로 이동시킴으로써 산소환원반응의 활성을 증가시켰다. 반면에, Fe치환량 증가에 따른 ${\alpha}$-산소종의 감소는 산소환원반응의 활성을 감소시켰으며, Fe치환에 따른 표면적의 증가는 반응활성에 크게 영향을 미치지 못하였다.

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