• 제목/요약/키워드: $M\"{o}ssbauer$

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산소 결핍에 따른 Fe가 도핑된 TiO2-δ의 상온 강자성 현상에 관한 연구 (Room-temperature Ferromagnetism in Fe-doped Reduced TiO2-δ)

  • 이희민;김철성;엄영랑;이창규
    • 한국분말재료학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.401-407
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    • 2006
  • Effects of oxygen deficiency on the room temperature ferromagnetism in Fe-doped reduced $TiO_2$ have been investigated by comparing the air-annealed $Ti_{0.97}Fe_{0.03}O_2$ compound with secondly post-annealed one in vacuum ambience. The air-annealed sample showed a paramagnetic behavior at room temperature. However, when the sample was further annealed in vacuum, a strongly enhanced ferromagnetic behavior was observed at same temperature. $M{\"{o}}ssbauer$ spectra of air-annealed sample at 295K showed a single doublet of $Fe^{3+}$, suggesting that the Fe ions are paramagnetic. On the other hand, the absorption spectra after vacuum-annealing exhibited two doublets, in which one is the same component with air-annealed sample and the other is new doublet corresponding to $Fe^{2+}$ state. This result suggests that the occurrence of ferromagnetism in reduced sample may be interpreted as the contribution of unquenched orbital moment of $Fe^{2+}$ ions.

Magnetic Properties and Hyperfine Interaction of BaSrCo2(Fe1-xAlx)12O22 Hexaferrite

  • Lim, Jung Tae;Kim, Chul Sung
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권11호
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    • pp.1679-1683
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    • 2018
  • Polycrystalline $BaSrCo_2(Fe_{1-x}Al_x)_{12}O_{22}$ (x = 0.00, 0.01, 0.05, and 0.10) samples were synthesized by polymerizable complex method. Based on the Rietveld refinement, crystal structures of the samples were found to be single-phased and determined to be rhombohedral with space group of R-3m. The hysteresis curves of the samples were measured under 15 kOe at various temperatures ranging from 4.2 and 295 K. It shows that they were not saturated with increasing Al ion contents due to the reduction of magnetic anisotropy. $M_{15kOe}$ was decreased with increasing Al ions contents. We expect that non-magnetic Al ions preferentially occupy the up-spin site of $18h_{VI}$, $3b_{VI}$, and $3a_{VI}$. The $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra of the samples were obtained at 295 K, and analyzed with sixsextets for Fe sites corresponding to the Y-type hexaferrite crystallography sites. The <$E_Q$> shows abrupt changes, and the <$H_{hf}$> shows abrupt decreases around x = 0.05 due to the coexistence of magnetic secondary phases.

페롭스카이트 La1/3Sr2/3FeO2.96의 결정학적 및 자기적 성질에 관한 연구 (Crystallographic and Magnetic Properties of a Perovskite La1/3Sr2/3FeO2.96)

  • 윤성현
    • 한국자기학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.167-171
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    • 2005
  • 다결정질 $La_{1/3}Sr_{2/3}FeO_{2.96}$의 전하불균형(charge disproportionation, CD) 전이현상과 그 전이온도를 전후로 한 자기적 상호작용의 변화양상을 X-선 회절, $M\ddot{o}ssbauer$ 분광계, 그리고 SQUID 자기력계를 이용하여 연구하였다. X선 분석결과, 시료의 결정구조는 공간군 R/3c인 rhombohedral 구조이며, 격자상수는 $a_{R}=5.4874\;\AA,\;a_R=60.07^{\circ}$이었다. $M\ddot{o}ssbauer$ 스펙트럼은 4.2 K에서부터 실온까지의 범위에서 취하였다 분석결과 저온에서는 각각 $Fe^{3+}$$Fe^{5+}$에 기인하는 두개의 6-선 스펙트럼이 중첩되어 나타났으며 Fe 이온의 원자가가 두개의 상이한 전하 상태로 분리된 반강자성 혼합원자가 상태임을 알 수 있었다. 반면 고온에서는 $Fe^{3.6+}$에 기인하는 단일 흡수선이 관측되어 상자성의 평균원자가 상태임을 알 수 있었다. 175K부터 200K의 온도 범위에서는 이 두 상태가 혼재되어 나타났으며 이 온도 범위에서 CD전이가 발생함을 알 수 있었다. CD전이의 근원은 열적으로 발생한 전하의 도약현상으로 설명할 수 있었다. 측정된 자기이력곡선의 분석 결과, 자성원자 사이에는 강한 반강자성 상호작용이 존재하며, 온도가 CD 전이온도를 넘어 상승하면서 $Fe^{3+}-Fe^{5+}$간의 상호작용이 한층 더 강한 상호작용으로 대치됨을 알 수 있었다.

Superparamagnetic Properties of Ni0.7Zn0.3Fe2O4 Nanoparticles

  • Lee, Seung-Wha;Kim, Chul-Sung
    • Journal of Magnetics
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    • 제10권3호
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    • pp.84-88
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    • 2005
  • Nanoparticles $Ni_{0.7}Zn_{0.3}Fe_2O_4$ is fabricated by a sol-gel method. The magnetic and structural properties of powders were investigated with XRD, SEM, $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy, and VSM. $Ni_{0.7}Zn_{0.3}Fe_2O_4$ powders annealed at $300^{\circ}C$ have a spinel structure and behaved superparamagnetically. The estimated size of $Ni_{0.7}Zn_{0.3}Fe_2O_4$ nanoparticle is about 11 nm. $Ni_{0.7}Zn_{0.3}Fe_2O_4$ annealed at 400 and $500^{\circ}C$ has a typical spinel structure and is ferrimagnetic in nature. The isomer shifts indicate that the iron ions were ferric at the tetrahedral (A) and the octahedral (B). Blocking temperature $(T_B)\;of\;Ni_{0.7}Zn_{0.3}Fe_2O_4$ nanoparticle is about 260 K. The magnetic anisotropy constant of $Ni_{0.7}Zn_{0.3}Fe_2O_4$ annealed $300^{\circ}C$ were calculated to be $1.7X10^6\;ergs/cm^3$. Also, temperature of the sample increased up to $43^{\circ}C$ within 7 minutes under AC magnetic field of 7 MHz.

Mössbauer 분광법(分光法)과 선택적(選擇的) 추출방법(抽出方法)에 의한 제주도(濟州道) 토양(土壤)에서의 산화철(酸化鐵)의 특성(特性) 구명(究明) (Characterization of Iron Oxides in Soils of Cheju Island by Mössbauer Spectroscopy and Chemical Techniques)

  • 강동우;김두철;고정대;홍성락;송관철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.3-15
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    • 1997
  • 제주도(濟州島)의 8개 대표토양(代表土壤)을 대상(對象)으로 하여 X-선(線) 형광분석(螢光分析), X-선(善) 회절(回折) 분석(分析), oxalate와 dithionite-citrate를 사용한 선택적(選擇的) 추출방법(抽出方法) 및 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광법(分光法)으로 일차광물(一次鑛物), ferrihydrite, 결정질(結晶質) 산화철(酸化鐵)의 종류(種類), 함량(含量) 및 비자성(非磁性) Al이온의 치환정도(置換程度)에 대하여 고찰(考察)하였다. 1. X-선(線) 형광(螢光) 분석(分析)에 의한 제주도(濟州島)의 8개 토양통(土壤統)의 산화철(酸化鐵)($Fe_2O_3$) 함량(含量)은 분석구(噴石口) 토양인 송악통(松岳統)에서 18.21%로 가장 높았고 논토양인 대정통(大靜統)에서 8.03%로 가장 낮았다. 2. X-선(線) 회절(回折) 분석(分析) 결과(結果) 8개 토양통(土壤統) 모두에서 ferrihydrite와 결정질(結晶質) goethite의 회절(回折) 피크는 나타나지 않았지만, 결정질(結晶質) hematite는 송악통(松岳統), 구엄통(舊嚴統) 및 흑악통(黑岳統)에서 검출(檢出)할 수 있었다. 3. 선택적 침출방법으로 측정한 ferrihydrite 함량(含量)은 흑색토인 송당(松堂)과 토평통(吐坪統), 농암갈색의 분석구 토양인 감산통(柑山統) 및 갈색삼림토인 흑악통(黑岳統)에서 20.9-35.2g/kg으로 높았고, 논토양인 대정통(大靜統)에서 0.85g/kg으로 가장 낮았다. 결정질(結晶質) 산화철(酸化鐵) 함량(含量)인 $Fe_d-Fe_o$ 함량(含量)은 송악통(松岳統)에서 28.7g/kg으로 가장 높았고 흑악통(黑岳統)에서 7.6g/kg으로 가장 낮았다. 4. 제주도(濟州島) 8개 토양통(土壤統)에 함유되어 있는 상자성(常磁性) $Fe^{3+}$ 광물(鑛物)들은 화학조성(化學造成)이 거의 같은 ferrihydrite, 초상자성(超常磁性) goethite, 층형 규산염점토광물(硅酸鹽粘土鑛物)로서 감산통(柑山統)에서 그 함량(含量)이 가장 높았고 송악통(松岳統)에서 가장 낮은 것으로 분석되었다. 상자성(常磁性) $Fe^{2+}$ 일차광물(一次鑛物)은 감산통(柑山統)과 흑악통(黑岳統)에서 olivine, illite의 함량(含量)이 우세(優勢)하였으나 그 외 토양(土壤)에서는 소량(小量)의 chlorite, augite, biotite, hornblende 등이 함유(含有)되어 있는 것으로 분석되었다. 5. 18K에서 측정된 초미세자기장(超微細磁氣場)으로 부터 대정통(大靜統)에서는 미세한 goethite만이 함유(含有)되어 있는 것으로 확인(確認)되었고, 그외 7개 토양(土壤)에서는 입자 크기가 작은(${\sim}180{\AA}$) 결정질(結晶質) hematite와 goethite인 것으로 분석(分析)되었다. 6. 제주도(濟州島) 8개 토양통(土壤統)에 함유되어 있는 산화철(酸化鐵)의 구조에서 $Fe^{3+}$와 비자성(非磁性) $Al^{3+}$이 상당량(相當量) 부분(部分) 치환(置換)되었음을 확인(確認)할 수 있었다.

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Crystal Structure and Magnetic Properties of Sodium-Iron Phosphates NaFe0.9Mn0.1PO4 Cathode Material

  • Seo, Jae Yeon;Choi, Hyunkyung;Kim, Chul Sung;Lee, Young Bae
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권12호
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    • pp.1863-1866
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    • 2018
  • The sodium-iron phosphate maricite-$NaFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ was synthesized using the ball mill method. The crystal structure and magnetic properties of the prepared materials were studied using X-ray diffraction (XRD), vibrating sample magnetometer (VSM), and $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy. Structural refinement of maricite-$NaFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ was analyzed using the FullProf program. From the XRD patterns, the crystal structure of maricite-$NaFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ was found to be orthorhombic with the space group Pmnb. The lattice parameters of maricite-$NaFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ are as follows: $a_0=6.866{\AA}$, $b_0=8.988{\AA}$, $c_0=5.047{\AA}$, and $V=311.544{\AA}^3$. Maricite-$NaFePO_4$ has an edge-sharing structure that consists of $FeO_6$ octahedral. Under an applied field of 100 Oe, the temperature dependences of zero-field-cooled (ZFC) and field-cooled (FC) curves were measured from 4.2 to 295 K. $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra were also recorded at various temperatures ranging from 4.2 to 295 K. We thus confirmed that the $N{\acute{e}}el$ temperature of $NaFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ ($T_N=14K$) was lower than that of maricite-$NaFePO_4$ ($T_N=15K$).

Crystallographic and Magnetic Properties of MnxFe3-xO4 Powders

  • Kwon, Woo Hyun;Lee, Jae-Gwang;Choi, Won Ok;Chae, Kwang Pyo
    • Journal of Magnetics
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    • 제18권1호
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    • pp.26-29
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    • 2013
  • $Mn_xFe_{3-x}O_4$ powders have been fabricated by using sol-gel methods; their crystallographic and magnetic properties were investigated by using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy, and vibrating sample magnetometer. The $Mn_xFe_{3-x}O_4$ ferrite powders annealed at $500^{\circ}C$ had a single spinel structure regardless of the $Mn^{2+}$-doping amount and their lattice constants became larger as the $Mn^{2+}$ concentration was increased. Their Mossbauer spectra measured at room temperature were fitted with 2 Zeeman sextets due to the tetrahedral and octahedral sites of Fe ions, which made them ferrimagnetic. The magnetic behavior of $Mn_xFe_{3-x}O_4$ powders showed that the $Mn^{2+}$-doping amount made their saturation magnetization increase, but there were no severe effects on their coercivities. The saturation magnetization of the $Mn_xFe_{3-x}O_4$ powder varied from 38 emu/g to 70.0 emu/g and their minimum coercivity was 111.1 Oe.

Hot-injection Polyol 공정에 의해 제조된 Fe3O4 나노입자의 Hyperthermia 특성 (Hyperthermia Properties of Fe3O4 Nanoparticle Synthesized by Hot-injection Polyol Process)

  • 이성노;고태준;심인보;심현주
    • 한국자기학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.51-55
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    • 2014
  • $Fe_3O_4$ 나노입자는 hot-injection 제조법에 의해 제조되었으며 반응물질의 injection time에 변화를 주었다. 격자구조는 x-ray diffraction(XRD) 측정을 통해 Fd-3m 공간군을 갖는 cubic inverse spinel 구조로 분석되었으며, $Fe_3O_4$ 나노입자의 형상은 high-resolution transmission electron microscope(HR-TEM)으로 분석하였다. 반응물질을 각각 0.5분, 60분인 젝션시 각각 7.63 nm, 21.73 nm의 $Fe_3O_4$ 나노입자 사이즈를 얻을 수 있었다. $Fe_3O_4$ 나노입자의 자기적 특성은 다양한 온도에서 vibrating sample magnetometer(VSM)과 M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy로 측정하였으며, hyperthermia 측정을 통해 반응물질의 injection time이 60분일 때 50 kHz의 250 Oe에서 $Fe_3O_4$ 나노입자 파우더의 온도가 약 $120^{\circ}C$임을 관측할 수 있었다.

Crystallographic, Magnetic and Mössbauer Study of Phase Transition in LaVO3

  • Yoon, Sung-Hyun
    • Journal of Magnetics
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    • 제12권3호
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    • pp.108-112
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    • 2007
  • Nature of phase transition in $LaVO_3$ has been studied using X-ray diffraction, SQUID magnetometer, and $M\"{o}ssbauer$ spectroscopy with 1% of $^{57}Fe$ doped sample. The crystal structure was orthorhombic with space group Pnma. Antiferromagnetic phase transition temperature $T_N$ was 140K, below which a weak ferromagnetic trace has been found. $M\"{o}ssbauer$ spectra below $T_N$ were single set of hyperfine sextet, which enabled us to discard the possibility of two inequivalent magnetic sites or uncompensated antiferromagnetism. Hyperfine magnetic field abruptly disappeared as low as about 90K, much below $T_N$.