• Journal of Magnetics
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• 제13권3호
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• pp.110-113
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• 2008

In this study, heavy rare earth garnet $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$ powders were fabricated by a sol-gel and vacuum annealing process. The crystal structure was found to be single-phase garnet with a space group of Ia3d. The lattice constant $a_0$ was determined to be 12.465 ${\AA}$. From the analysis of the vibrating sample magnetometer (VSM) hysteresis loop at room temperature, the saturation magnetization and coercivity of the sample are 7.64 emu/g and 229 Oe, respectively. The N$\acute{e}$el temperature($T_N$) was determined to be 525 K. The M$\ddot{o}$ssbauer spectrum of $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$ at room temperature consists of 2 sets of 6 Lorentzians, which is the pattern of single-phase garnet. From the results of the M$\ddot{o}$ssbauer spectrum at room temperature, the absorption area ratios of Fe ions on 24d and 16a sites are 74.7% and 25.3%(approximately 3:1), respectively. These results show that all of the non-magnetic Ga atoms occupy the 16a site by a vacuum annealing process. Absorption area ratios of Fe ions are dependent not only on a sintering condition but also on the temperature of the sample. It can then be interpreted that the Ga ion distribution is dependent on the temperature of the sample. The M$\ddot{o}$ssbauer measurement was carried out in order to investigate the atomic migration in $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$.

• Journal of Magnetics
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• 제17권2호
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• pp.83-85
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• 2012

Magnetic particles in a novel, wound-healing ointment were studied using M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy and VSM to estimate the stability of the properties of the magnetic particles. The isomer shifts of $Fe_3O_4(A)$ were found to be 0.49-0.56 mm/s relative to iron metal, this indicates that the iron ions in $Fe_3O_4(A)$ are $Fe^{3+}$. On the other hand, the isomer shifts of $Fe_3O_4(B)$ were found to be 0.91-1.13 mm/s relative to iron metal, this shows that the ion state of $Fe_3O_4(B)$ is a mixed state of $Fe^{2+}$ and $Fe^{3+}$. It is noted that this composition, as well as that of the initial pure component in the form of a highly dispersed fraction (${\sim}10\;{\AA}$), differs from the stoichiometric one. It was found that the area ratio of the M$\ddot{o}$ssbauer subspectra of $Fe_3O_4(A)$ / $Fe_3O_4(B)$ taken at 87 and 181 K linearly increased in comparison to the initial pure magnetic particles, but the rate of increase of the area ratio at 181 K was about two times that at 87 K. From the magnetic hyperfine field, despite their small size, the particles exhibit no superparamagnetism.

• Journal of Magnetics
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• 제15권1호
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• pp.25-28
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• 2010

This study examined the crystallographic and magnetic properties of vanadium-substituted lithium cobalt titanium ferrite, $Li_{0.7}Co_{0.2}Ti_{0.2}V_{0.2}Fe_{1.7}O_4$. Ferrite was synthesized using a conventional ceramic method. The samples annealed below $1040^{\circ}C$ showed X-ray diffraction peaks for spinel and other phases. However, the sample annealed above $1040^{\circ}C$ showed a single spinel phase. The lattice constant of the sample was $8.351\;{\AA}$, which was relatively unaffected by vanadium-substitution. The average grain size after vanadium-substitution was $13.90\;{\mu}m$, as determined by scanning electron microscopy. The M$\ddot{o}$ssbauer spectrum could be fitted to two Zeeman sextets, which is the typical spinel ferrite spectra of $Fe^{3+}$ with A and B sites, and one doublet. From the absorption area ratio of the M$\ddot{o}$ssbauer spectrum, the cation distribution was found to be ($Co_{0.2}V_{0.2}Fe_{0.6})[Li_{0.7}Ti_{0.2}Fe_{1.1}]O_4$. Vibrating sample magnetometry revealed a saturation magnetization and coercivity of 36.9 emu/g and 88.6 Oe, respectively, which were decreased by vanadium-substitution.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권11호
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• pp.1708-1711
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• 2018

The polycrystalline sample of $Ba_2Co_{1.5}Mg_{0.5}Fe_{11.88}Ga_{0.12}O_{22}$ Y-type hexaferrite, doped with Ga-cation, was prepared by using the solid-state reaction method. The crystalline structure of sample was investigated by x-ray diffractometer (XRD), and the magnetic properties of sample were measured by vibrating sample magnetometer (VSM), and $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrometer. The crystal structure of prepared sample was determined to be rhombohedral with space group R-3m. From the temperature dependence of the magnetization curves under 100 Oe between 4.2 and 740 K, two temperature-dependent magnetic transitions occurred in the $Ba_2Co_{1.5}Mg_{0.5}Fe_{11.88}Ga_{0.12}O_{22}$ sample. $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra of the sample were analyzed at various temperatures ranging from 4.2 to 620 K, and the $Ba_2Co_{1.5}Mg_{0.5}Fe_{11.88}Ga_{0.12}O_{22}$ sample showed abrupt changes in $H_{hf}$ and $E_Q$ at 200 K, indicating the spin transition effect. We have also determined the magnetic transition temperature $T_C$, in addition to the temperature dependent magnetization and ZVC measurements.

• Journal of Magnetics
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• 제21권1호
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• pp.40-45
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• 2016

Nickel substituted nano-sized ferrite powders, $Co_{1-x}Ni_xFe_2O_4$, $Mn_{1-x}Ni_xFe_2O_4$ and $Mn_{1-2x}Zn_xNi_xFe_2O_4$ ($0.0{\leq}x{\leq}0.2$), were fabricated using a sol-gel method, and their crystallographic and magnetic properties were subsequently compared. The lattice constants decreased as quantity of nickel substitution increased, while the particle size decreased in $Co_{1-x}Ni_xFe_2O_4$ ferrite but increased for the $Mn_{1-x}Ni_xFe_2O_4$ and $Mn_{1-2x}Zn_xNi_xFe_2O_4$ ferrites. For the $Co_{1-x}Ni_xFe_2O_4$ and $Mn_{1-x}Ni_xFe_2O_4$ ($0.0{\leq}x{\leq}0.2$) ferrite powders, the $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra could be fitted as the superposition of two Zeeman sextets due to the tetrahedral and octahedral sites of the $Fe^{3+}$ ions. However, the $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrum of $Mn_{0.8}Zn_{0.1}Ni_{0.1}Fe_2O_4$ consisted of two Zeeman sextets and one single quadrupole doublet due to the ferrimagnetic and paramagnetic behavior. The area ratio of the $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra could be used to determine the cation distribution equation, and we also explain the variation in the $M{\ddot{o}}ssbauer$ parameters by using this cation distribution equation, the superexchange interaction and the particle size. The saturation magnetization decreased in the $Co_{1-x}Ni_xFe_2O_4$ and $Mn_{1-2x}Zn_xNi_xFe_2O_4$ ferrites but increased in the $Mn_{1-x}Ni_xFe_2O_4$ ferrite with nickel substitution. The coercivity decreased in the $Co_{1-x}Ni_xFe_2O_4$ and $Mn_{1-2x}Zn_xNi_xFe_2O_4$ ferrites but increased in the $Mn_{1-x}Ni_xFe_2O_4$ ferrite with nickel substitution. These variations could thus be explained by using the site distribution equations, particle sizes and spin magnetic moments of the substituted ions.

• 한국자기학회지
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• 제4권1호
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• pp.12-19
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• 1994

비정질 $Fe_{73.5}Cu_{1}Nb_{3}Si_{16.5}B_{6}$ 합금의 $552^{\circ}C$에서 등온열처리시간에 따른 결정화 거동을 $M\"{o}ssbauer$ 분광법으로 연구하였다. 열처리된 시료는 $Do_{3}-FeSi$ 초미세결정립, Cu-cluster 및 비정질이 공존함이 $M\"{o}ssbauer$ spectrum 분석에 의해 확인되었다. 결정화 초기단계에 Cu-cluster가 형성되기 때문에 FeSi 초미세결정립의 Si함량은 높아지며, 열처리시간이 60분이 될 때까지 Si함량은 감소하는데 이는 FeSi 초미세결정립의 평균초미세자기장의 증가를 일으키며, 이후 Si함량은 거의 일정하다. 60분 이후의 열처리에서 FeSi 초미세결정립과 잔류비정질의 체적분율이 미소하게 변화함에도 잔류비정질의 평균초미세자기장이 감소하는 것은 잔류비정질에서의 Nb, B원자의 존재비의 증가에 기인된다. $552^{\circ}C$에서 60분 열처리 할 경우 FeSi 초미세결정립과 잔류비정질의 초미세자기장의 방향이 모두 무질서하게 분포된다. FeSi 초미세결정립과 Cu-cluster의 Avrami지수는 각각 0.51, 0.65, 잠복기는 각각 2.4분, 0.8분, 활성화에너지는 각각 2.35 eV, 2.44 eV이며, Cu-cluster가 FeSi 초미세결정립보다 먼저 생성된다는 것은 Cu 원자가 FeSi 초미세결정립의 생성을 촉진시킨다는 해석과 부합한다.

• 한국자기학회지
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• 제16권2호
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• pp.144-148
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• 2006

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.

• 한국자기학회지
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• 제19권2호
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• pp.57-61
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• 2009

졸-겔법을 이용하여 나노 입자 $MnFe_2O_4$를 제조하여 x-선 회절법(XRD) 및 주사전자현미경(SEM) 측정을 통하여 결정학적 특성 및 입자의 크기를 연구하였으며, 제조된 나노입자의 초상자성 성질을 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광법, 진동시료 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 연구하였다. XRD 및 SEM의 측정으로부터 열처리 온도가 $250^{\circ}C$에서 순수한 큐빅 스피넬 구조를 가지며, 이 때 열처리한 시료의 평균입자 크기는 17 nm 임을 알 수 있었다. $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광실험으로 $250^{\circ}C$에서 열처리한 입자가 상온에서 초상자성의 특성을 가지고 있음을 알 수 있었으며, 4.2 K에서의 초미세자기장은 $H_{hf}$(B-자리) = 508, $H_{hf}$(A-자리) = 475 kOe, 이성질체 이동값은 0.35(B-자리), 0.33 mm/s(A-자리)로 분석되었다. 상온에서 초상자성 특성을 갖는 $MnFe_2O_4$의 차단온도 $T_B$는 120 K로 결정하였으며, 자기이방성상수 $K\;=\;4.9{\times}10^5\;erg/cm^3$의 값을 얻었다. 그러나 $400^{\circ}C$ 이상에서 열처리한 경우는 준강자성의 특징을 나타냈다.

• 한국자기학회지
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• 제26권6호
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• pp.213-218
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• 2016

제주도 한라산 중산간지대 남부 지역에 분포하는 스코리아의 특성을 알아보기 위하여 이 지역 스코리아 시료들에 대한 광물 조성과 산화철의 원자가 상태 그리고 자기적 성질을 고찰하였다. XRD 분석으로부터 조성 광물을 확인하였으며, $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광법을 통해 시료 내에 존재하는 철 화합물 특성을 조사하였다. XRD 분석으로부터 구성 광물들은 석영 및 장석 anorite가 주 성분을 이루는 장석 현무암임을 알 수 있었으며, 철 화합물로는 olivine, pyroxene, ilmenite, hematite, magnetite 등으로 구성되어 있음을 알았다. 이들 철 화합물에 관한 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광 분석으로부터 한라산 남부 지역에 분포하고 있는 스코리아는 대부분 6중 선의 초미세자기장을 나타내는 hematite와 magnetite로 구성되어 있고, olivine, pyroxene, ilmenite에 의한 2중선들도 함께 나타내고 있음을 볼 수 있었다. 이전 연구에서 발표했던 제주 서부 지역의 시료들과 비교한 결과, $Fe^{2+}$인 olivine의 I.S.와 Q.S. 값은 각각 1.22 mm/s와 3.09~3.13 mm/s로써 서로 비슷한 구조의 $Fe^{2+}$ olivine이 함유되어 있음을 알았고, $Fe^{3+}/Fe_{tot.}$의 비율은 85.90~92.82 %이었다. 이 결과로부터 서로 같은 시기에 육상 형성된 시료들임을 추정할 수 있었다. 시료 내의 magnetite에 대한 사면체(A site) 면적 비와 팔면체(B site) 면적 비(B/A)를 조사한 결과, 2보다 작은 0.22~0.55으로 나타났다.

• 한국자기학회지
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• 제18권1호
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• pp.24-27
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• 2008

Polyol법을 이용하여 $MnFe_2O_4$ 나노입자를 제조하고, X-선 회절기(XRD)와 진동시료형 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 결정학적 및 거시적인 자기적 특성을 분석하였고, 뫼스바우어($M\"{o}ssbauer$) 분광실험을 통하여 $MnFe_2O_4$ 물질의 초미세 상호작용에 대한 연구를 수행하였다. 고분해능 투과형 전자 현미경(High Resolution Transmission Electron Microscope; HRTEM)을 이용하여 입자의 크기를 분석한 결과, 대부분의 입자크기가 $6{\sim}8$ nm 정도의 분포를 가지는 매우 균일한 입자로 형성되었음을 확인할 수 있었다. X-선 회절실험의 분석 결과, $a_0=8.418{\pm}0.001{\AA}$의 격자상수를 가지는 입방정형의 스피넬 구조로써 그 공간군이 Fd3m 임을 확인하였다. 상온에서의 VSM 측정결과 강한 초상자성 거동을 보였고, 뫼스바우어 분석결과로 상온에서 초상자성 영향에 따른 요동현상이 나타남을 관측할 수 있었다. 4.2K에서는 6개의 공명흡수선이 2 set으로 존재하고 초미세 자기장 값($H_{hf}$)이 A-site의 경우 498 kOe, B-site의 경우 521 kOe 로 분석되었다.