• Journal of Magnetics
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• 제19권2호
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• pp.126-129
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• 2014

We report the crystallographic and magnetic properties of $Ni_{0.3}Fe_{0.7}Ga_2S_4$ by means of X-ray diffractometer (XRD), a superconducting quantum interference device (SQUID) magnetometer, and a M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy. In particular, $Ni_{0.3}Fe_{0.7}Ga_2S_4$ was studied by M$\ddot{o}$ssbauer analysis for evidence of spin reorientation. The chalcogenide material $Ni_{0.3}Fe_{0.7}Ga_2S_4$ was fabricated by a direct reaction method. XRD analysis confirmed that $Ni_{0.3}Fe_{0.7}Ga_2S_4$ has a 2-dimension (2-D) triangular lattice structure, with space group P-3m1. The M$\ddot{o}$ssbauer spectra of $Ni_{0.3}Fe_{0.7}Ga_2S_4$ at spectra at various temperatures from 4.2 to 300 K showed that the spectrum at 4.2 K has a severely distorted 8-line shape, as spin liquid. Electric quadrupole splitting, $E_Q$ has anomalous two-points of temperature dependence of $E_Q$ curve as freezing temperature, $T_f=11K$, and N$\acute{e}$el temperature, $T_N=26K$. This suggests that there appears to be a slowly-fluctuating "spin gel" state between $T_f$ and $T_N$, caused by non-paramagnetic spin state below $T_N$. This comes from charge re-distribution due to spin-orientation above $T_f$, and $T_N$, due to the changing $E_Q$ at various temperatures. Isomer shift value ($0.7mm/s{\leq}{\delta}{\leq}0.9mm/s$) shows that the charge states are ferrous ($Fe^{2+}$), for all temperature range. The Debye temperature for the octahedral site was found to be ${\Theta}_D=260K$.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.119-130
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• 1999

$Mg_2Ni_{1-x}{^{57}}Fe_x$(x=0.015, 0.03, 0.06, 0.12 and 0.24)합금을 제작하여 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 공명에 의한 연구를 하였다. x=0.015, 0.03 합금의 $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrum은 2개의 doublet(doublet 1, 2)을, x=0.06 합금의 spectrum은 2개의 doublet(doublet 1, 2)과 1개의 six-line을, 그리고 x=0.12, 0.24 합금의 spectrum은 six-line만 보인다. x=0.015, 0,03, 0.06 합금의 doublet 1은, 초 상자성 거동을 보여주는 과잉으로 존재하는 일부의 철 때문에 생기는 것으로 판단된다. doublet 2는, $Mg_2Ni$ 상의 Ni에 치환된 철에 기인한 것으로 판단된다. doublet 2의 isomer shift 크기 (0,24 ~ 0.28 mm/s)로 보아 $Fe^{+3}$로 존재함을 추측할 수 있다. 또한 doublet 2의 quadrapole splitting이 영이 아님으로부터 Fe 주위의 전자 배열이 비대칭을 이루고 있음을 알 수 있고, 그 크기 (1.20 ~ 1.38 mm/s)는 산화수 +3의 quadrapole splitting 값에 아주 가까운 값이다. 자기적 초미세 상호 작용을 보여주는 six-line은 합금 속에 들어가지 않는 철 때문에 생긴다. 수소화물화 반웅시킨 x=0.015, 0.03 합금의 $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrum이 six-line을 보였는데, 이로부터 수소화물화 반응으로 인하여 Fe이 편석되었음을 알 수 있다. 수소화물화 반응후 $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrum, 자기장의 함수로서 자화의 변화 측정, Auger electron spectroscopy, electron diffraction pattern 분석 결과, Ni의 편석과 MgO의 형성을 보여주었는데, 이는 수소 속에 들어 있는 미량의 산소가 $Mg_2Ni$와 반응하여 야기된 현상으로 생각된다.

• Journal of Magnetics
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• 제20권3호
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• pp.246-251
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• 2015

This study was aimed to study the effect of Zn content on the hyperfine parameters and the structural variation of $Ni_{1-x}Zn_xFe_2O_4$ for x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, and 0.8. To achieve this, a sol-gel route was used for the preparation of samples and the obtained ferrites were investigated by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy. The formation of spinel phase without any impurity peak was identified by X-ray diffraction of all the samples. Moreover, the estimated crystallite size by X-ray line broadening indicates a decrease with increasing Zn content. This result was in agreement with the scanning electron microscopy result, indicating the reduction in grain growth with further zinc substitution. The room-temperature $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra show that the hyperfine fields at both the A and B sites decreased with increasing Zn content; however, the rate of reduction is not the same for different sites. Moreover, the best fit parameter showed that the quadrupole splitting values of B site increased from the pure nickel ferrite to the sample with x = 0.8.

• 한국자기학회지
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• 제3권3호
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• pp.173-178
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• 1993

스피넬구조를 갖는 $AB_{2}O_{4}$에서 A-O-B초교환 상호작용을 고려하여 A(사면체)와 B(팔면체) 자리에 들어 있는 자성원자(Fe)의 환산자발자화와 그 평균치를 환산온도의 함수로 계산하였다. 그 결과를 A-B직접 상호작용을 고려하여 계산한 환산자발자화의 온도의존성과 비교하였다. 보다 정확한 비교를 위하여 두가지 경우에 대한 $M\"{o}ssbauer$ 스펙트럼을 계산하였다.

• 한국자기학회지
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• 제15권2호
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• pp.92-95
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• 2005

희박자성반도체 물질인 ZnO 산화물 반도체에 $^{57}Fe$를 미량 치환한 $Zn_{1-x}\;^{57}Fe_xO(X=0.01, 0.02, 0.03)$ 물질을 전통적인 고상반응법에 의하여 물질을 합성하였다. 이렇게 합성된 희박자성반도체 물질의 결정학적 및 자기적 특성을 x-선 회절(XRD), 진동시료 자화 측정 (VSM), $M\ddot{o}ssbauer$분광 실험을 통하여 연구하였다. $ZnFe_2O_4$의 스피넬 페라이트에 해당하는 이차상 생성을 진공열처리를 통하여 제거하였으며, 결정구조는 격자상수 ${\alpha}_o=3.252{\AA},\;c_o=5.205{\AA}$를 갖는 단일상의 wurzite hexagonal 구조로 결정하였다. 77 K에서의 VSM 측정결과 상자성상과 강자성상이 공존하는 결과를 확인할 수 있었으며, Fe의 치환량이 증가할수록 강자성상이 증가하는 것을 알 수 있었다. 뫼스바우어 측정 결과 4.2 K에서 강자성상에 해당하는 공명흡수선이 존재하였으며, 상온에서는 상자성에 해당하는 2개의 공명흡수선만이 존재하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 VSM 결과와 잘 일치하였다.

• 한국자기학회지
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• 제24권5호
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• pp.135-139
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• 2014

물리적 기상합성법인 전기선폭발법을 이용하여 챔버내 산소분압을 바꾸면서 철산화물을 제조하였다. 제조된 철산화물은 산소 분압에 따라 $Fe_2O_3$ 및 $Fe_3O_4$상으로 제조되었다. 산소분압이 30 %인 경우 ${\gamma}-Fe_2O_3$와 ${\alpha}-Fe_2O_3$와 같이 $Fe^{3+}$의 형성이 용이함을 확인 하였다. 산소 분압을 15 %로 줄이면 $Fe_3O_4$가 형성되어 $Fe^{2+}$ 이온을 확인할 수 있었다. 뫼스바우어분광분석을 활용하여 ${\gamma}-Fe_2O_3$와 $Fe_3O_4$상 분석을 수행하였다. 13 K에서 295 K까지의 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 자기정렬구조가 사라진 면적비로부터 약 12 % 정도의 ${\gamma}-Fe_2O_3$상이 초상자성 특성을 보임을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제28권7호
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• pp.371-375
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• 2018

The manganese-, nickel-, and aluminum-doped cobalt ferrite powders, $Mn_{0.2}Co_{0.8}Fe_2O_4$, $Ni_{0.2}Co_{0.8}Fe_2O_4$, and $Al_{0.2}CoFe_{1.8}O_4$, are fabricated by the sol-gel method, and the crystallographic and magnetic properties of the powders are studied in comparison with those of $CoFe_2O_4$. All the ferrite powders are nano-sized and have a single spinel structure with the lattice constant increasing in $Mn_{0.2}Co_{0.8}Fe_2O_4$ but decreasing in $Ni_{0.2}Co_{0.8}Fe_2O_4$ and $Al_{0.2}CoFe_{1.8}O_4$. All the $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra are fitted as a superposition of two Zeeman sextets due to the tetrahedral and octahedral sites of the $Fe^{3+}$ ions. The values of the magnetic hyperfine fields of $Ni_{0.2}Co_{0.8}Fe_2O_4$ are somewhat increased in the A and B sites, while those of $Mn_{0.2}Co_{0.8}Fe_2O_4$ and $Al_{0.2}CoFe_{1.8}O_4$ are decreased. The variation of $M{\ddot{o}}ssbauer$ parameters is explained using the cation distribution equation, superexchange interaction and particle size. The hysteresis curves of the ferrite powders reveal a typical soft ferrite pattern. The variation in the values of saturation magnetization and coercivity are explained in terms of the site distributions, particle sizes and the spin magnetic moments of the doped ions.

• Journal of Magnetics
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• 제7권1호
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• pp.18-20
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• 2002

The charge structures of (LSMO) and of the combined system $(La_{ 0.6}Sr_{0.4}FeO_3$(LSMO) and of the combined system (La_{0.6}Sr_{0.4}MnO_3)_{0.7}(La_{0.6}Sr_{0.4}/FeO_3)_{0.3}$are investigated by using M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy. The antiferromagnetically ordered $(La_{0.6}Sr_{0.4}FeO_3$(LSFO) has possible charges of Fe^{3+} and Fe^{4+}$, which include a low-spin $Fe^{4+}$ state at and above 230 K. The temperature dependences of the M$\ddot{o}$ssbauer spectra for the $(La_{ 0.6}Sr_{0.4}FeO_3$ system and for the combined $(LSMO)_{ 0.7}(LSFO)_{0.3}$ system are fitted as three sets of Zeeman patterns corresponding to $Fe^{3+}$ and $Fe^{4+} below 230 K. At and above 230 K, the fitted M$\ddot{o}$ssbauer spectra for the combined system are the same in all temperature ranges. Above 230 K, $(La_{0.6}Sr_{0.4}FeO_3$ spectrum consists of two sets of six Lorentzians for $Fe^{3+}$ and one line for low spin $Fe^{4+}$. It is worth noting that large fields are induced in the combined system.

• 한국자기학회지
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• 제15권2호
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• pp.113-117
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• 2005

4-point focused floating Bone furnace를 이용하여 multiferroic $HoMnO_3$ 단결정을 제조하였으며, 직접합성법으로 $HoMn_{1-x}\;^57Fe_xO_3$ (x=0, 0.01, 0.02, 0.05) 분말 시료를 제조하여 그 결정학적 및 자기적 성질을 연구하였다. 결정구조는 hexagonal 구조로, (110) 방향이 자화용이축 임을 알 수 있었고, 온도 변화에 따른 강유전 상수(dielectric constant $\epsilon$)는 c축과 평행한 방향에서 특이성(anomaly)을 갖는 것으로 나타났다. 이 때 특이성이 나타나는 온도 구간은, c축 방향으로 인가된 자기장 세기에 따라 민감하게 변화함이 관측되고 있어, multiferroic 소자로의 응용 가능성을 제시하고 있다. 한편 Mn 자리에 $^{57}Fe$를 미량 치환한 분말 시료에 대하여 $M\ddot{o}ssbauer$ 분광학적 연구를 수행하였다.

• 한국자기학회지
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• 제24권2호
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• pp.46-50
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• 2014

Sol-gel법을 이용하여 $Fe_3O_4$과 $M_{0.2}Fe_{2.8}O_4$(M =Mn, Ni, Cu) 박막 시료을 만들어 M 치환에 따른 $Fe_3O_4$의 결정구조적 특성 및 양이온 분포를 X-ray diffraction(XRD)과 conversion electron M$\ddot{o}$ssbauer(CEMS) 분광법을 이용하여 조사하였다. CEMS 분광법을 이용하여 Fe 이온의 전하상태와 거동과 초미세 자기적 특성을 분석하였다. $M_{0.2}Fe_{2.8}O_4$(M =Mn, Ni, Cu) 시료들은 $Fe_3O_4$에서와 같이 입방정 스피넬 구조를 나타내었으며, Ni 이온 치환된 시료에서는 격자상수 값이 $Fe_3O_4$에서의 값과 비교하여 감소하였고, Mn 및 Cu 이온 치환된 시료에서는 증가하였다. CEMS 분석 결과 $Mn^{2+}$ 및 $Ni^{2+}$ 이온들은 주로 팔면체 자리를 치환하는 것으로 나타났으며, $Cu^{2+}$ 이온들은 팔면체, 사면체 자리를 모두 치환하는 것으로 나타났다. 부스펙트럼들의 세기비 $A_B/A_A$는 계산값과 측정값에 다소 차이가 있었으며, 이것은 M 치환이 A와 B자리의 Debye 온도에 영향을 주는 것으로 해석된다. B-자리 부스펙트럼의 비교적 큰 선폭값은 M 이온 치환에 기인한 B-자리의 M 이온분포가 초미세자기장에 미치는 분포효과로 나타났다.