• 한국자기학회지
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• 제9권1호
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• pp.23-28
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• 1999

$\alpha$-Fe2O3를 sol-gel 방법으로 낮은 온도에서 열처리하여 가능한 입자의 크기가 작은 형태로 제조한 후 이에 대한 결정학적 및 자기적 성질을 X-선 회절, Mossbauer 분광법 등을 사용하여 연구하였다. 15$0^{\circ}C$에서 열처리하여 얻은 시료의 경우 결정구조는 Corundums symmetry이며 단위세포는 결정 상수가 $\alpha$=5.03$\pm$0.05$\AA$, c=13.84$\pm$0.05$\AA$인 hexagonal로 분석되었다. 4.2K에서부터 실내온도까지 여러 온도에서 Mossbauer spectrum을 측정, 분석한 결과 단일상의 결정이 확실히 이루어져있고 입자의 크기가 매우 작아서 77K에서부터 초상자성 현상을 나타내고 있는 것이 관측되었으며, 입자의 크기는 대략 98$\AA$을 중심으로 32$\AA$의 반폭 치를 갖는 Gaussian 분포를 나타내고 있다.

• Advances in nano research
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• 제4권1호
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• pp.1-14
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• 2016

Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (Nps), composed of magnetite, $Fe_3O_4$, or maghemite, ${\gamma}-Fe_2O_3$, core and biocompatible polymer shell, such as dextran or chitozan, have recently found wide applications in magnetic resonance imaging, contrast enhancement and hyperthermia therapy. For different diagnostic and therapeutic applications, current attempt is focusing on the synthesis and biomedical applications of various ferrite Nps, such as $CoFe_2O_4$ and $MnFe_2O_4$, differing from iron oxide Nps in charge, surface chemistry and magnetic properties. This study is focused on the synthesis of manganese ferrite, $MnFe_2O_4$, Nps by most commonly used chemical way pursuing better control of their size, purity and magnetic properties. Co-precipitation syntheses were performed using aqueous alkaline solutions of Mn(II) and Fe(III) salts and NaOH within a wide pH range using various hydrothermal treatment regimes. Different additives, such as citric acid, cysteine, glicine, polyetylene glycol, triethanolamine, chitosan, etc., were tested on purpose to obtain good yield of pure phase and monodispersed Nps with average size of ${\leq}20nm$. Transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy down to cryogenic temperatures, magnetic measurements and inductively coupled plasma mass spectrometry were employed in this study.

• 한국자기학회지
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• 제9권1호
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• pp.35-40
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• 1999

M-type Ba 페리이트를 Ba 대신 Sr으로 치환시킨 페라이트 분말과 Fe대신 Co-Ti으로 치환시킨 육방 페라이트 분말을 각각 citrate sol-gel법과 2 MOE sol-gel법으로 합성하였다. 이들 분말들을 소결 처리 후 수소 분위기 하에서 온도를 변화시키면서 환원처리 하였다. X-선 회절을 이용한 결정구조 해석에서 105$0^{\circ}C$에서 소결 처리된 분말의 경우 단일상의 M-type 육방정 구조로 나타났다. X-선 회절실험 결과 Sr0.5Ba0.5Fe12O19과 다르게, Co-Ti 치환형 페라이트인 Sr0.7Ba0.3Fe10CoTiO19에서는 Co-Ti 치환이 환원과정을 저지시키는 효과가 있는 것으로 나타났다. 육방 페라이트에서 수소환원에 의한 포화자화 Ms값의 증가 원인을 알아보기 위하여 Mossbauer 분광실험을 실시하였다. Mossbauer 실험결과는 대부분의 $\alpha$-Fe가 4fvi자리와 12k자리로부터 발생되는 것으로 나타났으며, 이 $\alpha$-Fe 형성에 의한 Fe3+이온의 결함이 자기 상호작용의 붕괴를 가져와서, 자기이방성의 변화를 초래하고 또한 Ms값의 증가를 가져오는 것으로 추측된다.

• 한국자기학회지
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• 제22권1호
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• pp.19-22
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• 2012

$Ba_2Mg_{0.5}Co_{1.5}(Fe_{0.99}In_{0.01})_{12}O_{22}$ 시료는 직접합성법으로 제조하였으며, 결정학적 및 자기적 특성을 x-선 회절기(x-ray diffractometer), 진동시료 자화율측정기(vibrating sample magnetometer)과 뫼스바우어 분광기(M$\ddot{o}$ssbauer spectrometer)실험을 이용하여 연구하였다. $Ba_2Mg_{0.5}Co_{1.5}(Fe_{0.99}In_{0.01})_{12}O_{22}$ 시료는 rhombohedral 결정구조로 공간그룹은 R-3m으로 결정되었다. 295 K에서 자화율 값은 28.6 emu/g을 가지며 페리자성 특성을 나타내고 있다. 시료의 뫼스바우어 분광 측정결과 4.2 K부터 620 K까지 6-sextet이 존재하였다. 이성질체 이동치의 값은 전 온도구간에서 Fe 이온은 모두 $Fe^{3+}$로 존재함을 알 수 있었고, zero velocity count(ZVC) 곡선을 통해 630 K를 퀴리온도를 결정하였다.

• 한국광물학회지
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• 제6권2호
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• pp.105-115
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• 1993

철을 함유하는 전기적 광물들의 뫼스바우어 및 적외선 흡수 스펙트럼들은, 철 2가와 철 3가 이온들이 Y와 Z팔면체 자리에 들어가는 것을 보여준다. 철 이온들은 대개 2가인데, 대부분 Y자리에 분포되며 부분적으로 Z자리에도 들어간다. 흑갈색 전기석 광물들은 청색/녹색 전기석들 보다 Z자리의 철 2가 성분이 높다. 그러므로, 광학 스펙트럼으로 보면 흑갈색 전기석의 720 nm 피크가 청색/녹색 전기석의 피크보다 더 넓게 나타난다. 실험에 이용된 녹색/청색 전기석 광물들은 모두 철 2가 이온들만 가지고 있다. 전기석들의 적외선 스펙트럼들은 화학 분석결과로 보아 OH 주위의 양이온들의 환경에 따라 민감한 변화를 보인다. 열처리한 시료의 분석결과를 보면, O(1)H와 O(3)H의 적외선 흡수 스펙트럼 특성에는 차이를 보이지 않았다. 철 2가와 OH를 가지는 규산염 광물의 경우, $3565cm^{-1}$ 피크를 특징적으로 가지는데 이들의 탈수온도는 $700{\sim}800^{\circ}C$이다.

• 한국자기학회지
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• 제9권6호
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• pp.271-277
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• 1999

M ssbauer 분광법을 이용하여 비정질합금 Fe83B9Nb7Cu1의 자기적 성질을 연구하였다. 개선된 Vincze의 방법을 적용하여 각 온도에서 초미세자기장, 이성질체 이동치, 그리고 quadrupole line broadening의 분포함수들을 얻었고 큐리온도는 393K, Hhf(0)는 231kOe로 산출되었다. 환산된 평균 초미세 자기장(reduced average hyperfine field)의 온도 변화는 S=1 자기화 곡선에 비해 급히 감소하는 양상을 보였고 이를 설명하기 위해 Handrich의 분자장 이론에서 교환 상호 작용의 척도인 에 =0.75-0.64(T/Tc)+0.47(T/Tc)2의 온도 의존성을 도입하였다. 평균 초미세 자기장(Hhf(T))은 저온에서 스핀파 여기에 의한 공식 Hhf(T)=Hhf(0)[1-0.44(T/Tc)3/2-0.28(T/Tc)5/2- ]으로 분석하였고, 큐리온도 부근에서는 1.00[1-T/Tc]0.39의 관계를 갖는 것으로 나타났다. 초미세 자기장 분포곡선의 선폭은 13K에서 102kOe (3.29 mm/s)였으며, 오도가 증가함에 따라 감소했다. 큐리온도 이상에서 평균 quadrupole splitting값은 0.43 mm/s였으며 quadrupole 이동치 분포에 의한 선폭 증가는 13K에서 0.1 mm/s, 320K에서는 0.072 mm/s 정도로 초미세 자기장 분포나 quadrupole line broadening에 의한 선폭 증가보다 작았다. 이성질체 이동치의 온도 변화에 Debye 모형을 적용하여 Debye 온도를 D=424K로 산출하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제8권1호
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• pp.69-79
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• 1997

뫼스바우어 분광법을 사용해서 다목적용으로 제조된 의학용 치료 연고제내에 포함된 자성물질 입자들의 성질들이 연고제내에서 안정되게 존재하고 있는 지를 연구하였다. 자성물질 내에 들어있는 $^{57}$ Fe 동위철 핵자들에 의해 나타나는 뫼스바우어 스펙트럼에 대해 분석한 결과들과 Fe$_3$O$_4$-${\gamma}$-Fe$_2$O$_3$ 체계에 대해 잘 알려진 분석결과들을 비교 연구하여 자성입자들의 구성상태를 규명할 수 있었다. 결과적으로 나타난 연고제내에 자성물질의 합성상태는 합성되지 않은 순수한 자성물 질만의 성분 분석과는 다른 결과를 나타내었다. 한편, 자성물질 입자의 크기 (~100$\AA$)가 매우 작음에도 불구하고 이들 입자들은 95K~300K 범위에서 초 상자성 형태의 뫼스바우어 스펙트럼 특성을 나타내지 않았다. 또한, 연고제를 방사성 살균한 후에도 자성물질 성분 구성에는 변화가 없었다.

• Journal of Magnetics
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• 제16권1호
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• pp.23-26
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• 2011

The effects of titanium ions on the crystallographic and spin-rotation transitions in iron sulfide have been examined by M$\"{o}$ssbauer spectroscopy in the temperature range of 78 to 600 K. It is noted that the titanium impurity of $Ti_{0.02}Fe_{0.98}S$ affects both the crystallographic and spin-rotation transitions of the iron sulfide. 2% impurity of $Ti^{2+}$ in FeS causes the increase in the difference between the spin rotation and ${\alpha}$ transition temperature by as much as 10 K compared with that for FeS. Both 1c and 2c structures coexist in the range between the ${\alpha}$ transition temperature and approximately 26 K, with a smaller hyperfine field corresponding to the 1c structure. The spin-rotation temperature for $Ti_{0.02}Fe_{0.98}S$ was measured to be 365 K, which is 10 K lower than the ${\alpha}$ transition temperature. By the 2% impurity of $Ti^{2+}$ in FeS the N$\'{e}$el temperature appreciably is not affected.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권3호
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• pp.189-200
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• 2005

생물학적 질소고정과정의 연구는 학문적으로나 산업적으로 매우 중요한 과정이다. 본 총설에서는 공업적 질소고정과 비교되는 생물학적 질소고정의 특징을 간단히 살펴보고, Azotobacter vinelandii에서 연구되고 있는 생물학적 질소고정효소의 특징을 다룬다. 생물학적 질소고정과정은 다양한 생명체에서 일어나며, 최근에는 미생물인 A. vinelandii에 그 작용 메커니즘에 관한 연구가 집중되어 있다. 공기중의 질소를 암모니아로 변환시키는 질소고정은 화학적으로 환원 반응에 해당하므로 전자의 공급이 필요하다. 생물학적 질소고정을 담당하는 질소고정효소는 촉매반응을 위해 생물학적인 환원력을 사용하여 전자를 공급받아, Fe 단백질의 $Fe_4S_4$ cluster와 MoFe 단백질의 P-cluster를 거쳐 질소 환원 반응이 일어나는 FeMo-cofactor로 전달한다. 이러한 전자전달의 과정과 수소이온의 전달 과정은 질소고정효소의 반응 메커니즘 이해에 매우 중요한 과정이며, FeMo-cofactor와 질소분자의 상호작용은 생물학적 질소고정 메커니즘의 중심에 있다. 질소고정 작용 메커니즘의 연구에는 X-선 단백질 결정학, EPR과 $M{\ddot{u}}ssbauer$ 등의 다양한 분광학적 방법과, 효소의 기질과 저해제의 상호작용을 연구하고 mutant와 비교하는 생화학적 접근방법, 그리고 FeMo-cofactor의 모델 화합물을 합성하여 연구하는 화학적 방법 등이 적용되었다. 이들 분야의 최근 연구결과를 소개하며, 마지막으로, 다양한 연구 결과에 바탕하여 새로운 질소고정효소의 작용 기작이 제안하였다.

• 한국자기학회지
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• 제15권2호
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• pp.96-99
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• 2005

Phase transition from normal- to inverse-spinel structure has been observed for $Fe_xCo_{3-x}O_4$ thin films as the Fe composition (x) increases from 0 to 2. The samples were fabricated as thin films by sol-gel method on Si(100) substrates. X-ray diffraction measurements revealed a coexistence of two phases, normal and inverse spinel, for $0.76{\le}x{\le}0.93$. The normal-spinel phase is dominant for $x{\le}0.55$ while the inverse-spinel phase for $x{\ge}l.22$. The cubic lattice constant of the inverse-spinel phase is larger than that of the normal-spinel phase. For both phases the lattice constant increases with increasing x. X-ray photoelectron spectroscopy measurements revealed that both $Fe^{2+}$ and $Fe^{3+}$ ions exist with similar strength in the x=0.93 sample. Conversion electron $M\ddot{o}ssbauer$ spectra measured on the same sample showed that $Fe^{2+}$ ions prefer the octahedral $Co^{3+}$ sites, indicating the formation of the inverse-spinel phase. Analysis on the measured optical absorption spectra for the samples by spectroscopic ellipsometry indicates the dominance of the normal spinel phase for low x in which $Fe^{3+}$ ions tend to substitute the octahedral sites.