• 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.

• Journal of Magnetics
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• 제4권4호
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• pp.115-118
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• 1999

$MgFe_2O_4$ has been studied with X-ray diffraction, M ssbauer spectroscopy and vibration sample magnetometer (VSM). The crystal structure of the sample is found to have a cubic spinel structure with a lattice constant of $a_0=8.390$\pm$0.005$\AA$.$ The iron ions at both A (tetrahedral) and B (octahedral)sites are found to be in ferric high-spin states. Its Neel temperature TN is found to be 710$\pm$3 K. The Debye temperature for the A and B sites found to be 417$\pm$5 K and 331$\pm$5 K., respectively. Atomic migation from the A to the B sites starts near 425 K and increases rapidly with increasing temperature to such a degree that 31% of the ferric ions at the A sites have moved over to the B sites by 600 K.

• 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.

• 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.

• 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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• 제23권2호
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• pp.43-48
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• 2013

Chalcogenide $Fe_{0.9}M_{0.1}Cr_2S_4$(M=Co, Ni, Zn)에 대하여 X-선 회절법, 자기저항측정, Mossbauer 분광법을 이용하여 CMR특성과 자기적 성질을 연구하였다. 10 at%의 M 치환에서는 상온에서 입방정으로 정상 spinel 구조를 갖는 것으로 나타났다. 자기저항 실험결과 $T_C$ 부근에서는 도체-반도체 전이의 특성을 보이며 최대자기저항 온도가 나타났다. M$\ddot{o}$ssbauer 분광 실험 결과에서 Fe에 대한 Ni 치환은 초교환 상호작용을 강화시키고 Jahn-Teller 효과에 의한 완화 현상의 심화를 보여준다. CMR 특성은 망간산화물의 $Mn^{3+}$와 $Mn^{4+}$ 사이의 이중교환상호작용과 다르게 동적 Jahn-Teller 효과와 관계된 polaron에 기인한 도체-반도체 전이 의한 것으로 해석된다.

• Journal of Magnetics
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• 제10권3호
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• pp.80-83
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• 2005

Cobalt ferrite and garnet powders were grown using a conventional ceramic method in two different ways for understanding the magnetic interaction between structurally different materials. Structures of these powders were investigated by using an X-ray diffractometer (XRD) and the magnetic interaction between iron ions and the magnetic properties of the powders were measured by a $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy and a vibrating sample magnetometer (VSM), respectively. The result of the XRD measurement showed that the annealing temperature higher than $1200^{\circ}C$ was necessary to grow a $(CoFe_2O_4)_{0.5}(Y_3Fe_5O_{12})_{0.5}$ powder. $M\ddot{o}ssbauer$ spectra for the powders grown separately and mixed mechanically consisted of sub-spectra of cobalt ferrite and garnet, however, powders annealed together had an extra sub-spectrum, which was related with the magnetic interaction between the grain surface of cobalt ferrite and the one of the garnet. In case of annealing the powders at the temperature large enough to crystallize them, raw chemicals became fine cobalt ferrite and garnet particles at first and then these fine particles were aggregated and formed large grains of ferrite powders. The result of the VSM measurement showed that the powders prepared at $1200^{\circ}C$ had the similar saturation magnetization and the coercivity regardless of the preparation method.

• Journal of Magnetics
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• 제18권1호
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• pp.21-25
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• 2013

Nickel substituted manganese ferrites, $Mn_{1-x}Ni_xFe_2O_4$ ($0.0{\leq}x{\leq}0.6$), were fabricated by sol-gel method. The effects of sintering and substitution on their crystallographic and magnetic properties were studied. X-ray diffractometry of $Mn_{0.6}Ni_{0.4}Fe_2O_4$ ferrite sintered above 523 K indicated a spinel structure; particles increased in size with hotter sintering. The M$\ddot{o}$ssbauer spectrum of this ferrite sintered at 523 K could be fitted as a single quadrupole doublet, indicative of a superparamagnetic phase. Sintering at 573 K led to spectrum fitted as the superposition of two Zeeman sextets and a single quadrupole doublet, indicating both ferrimagnetic and paramagnetic phase. Sintering at 673 K and at 773 K led to spectra fitted as two Zeeman sextets due to a ferrimagnetic phase. The saturation magnetization and the coercivity of $Mn_{0.6}Ni_{0.4}Fe_2O_4$ ferrite sintered at 773 K were 53.05 emu/g and 142.08 Oe. In $Mn_{1-x}Ni_xFe_2O_4$ ($0.0{\leq}x{\leq}0.6$) ferrites, sintering of any composition at 773 K led to a single spinel structure. Increased Ni substitution decreased the ferrites' lattice constants and increased their particle sizes. The M$\ddot{o}$ssbauer spectra could be fitted as the superposition of two Zeeman sextets due to the tetrahedral and the octahedral sites of the $Fe^{3+}$ ions. The variations of saturation magnetization and coercivity with changing Ni content could be explained using the changes of particle size.

• 한국자기학회지
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• 제18권2호
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• pp.67-70
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• 2008

$Tb_2Bi_1Ga_xFe_{5-x}O_{12}$(x=0, 1)의 조성을 가지는 분말 시료를 sol-gel 법과 진공봉합 열처리를 이용하여 합성하였다. x선 회절기, $M\ddot{o}ssbauer$ 분광기를 이용하여 시료의 결정구조 및 Ga 이온의 점유도에 관하여 연구하였다. XRD측정결과 $Tb_2Bi_1Ga_xFe_{5-x}O_{12}$ (x=0, 1)의 결정구조는 Ia3d의 공간그룹을 갖는 cubic 구조이며, $Tb_2Bi_1Fe_5O_{12}$와 $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$의 격자상수 $a_0$는 각각 $12.497\AA$, $12.465\AA$으로 분석되었다. Rietveld 분석법을 이용하여 각 이온들이 점유하는 각각의 부격자 위치를 연구하였다. $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$ 시료의 분석결과, Tb, Bi 이온은 24c 자리에, Fe 이온은 24d, 16a 자리를 점유하였으며, 비자성 이온인 Ga 이온은 모두 16a 자리를 점유하는 것으로 분석되었다. $Tb_2Bi_1Ga_xFe_{5-x}O_{12}$(x=0, 1)의 미시적인 자기구조를 분석하기 위해 시료들의 $M\ddot{o}ssbauer$스펙트럼을 측정하였다. 상온에서의 $M\ddot{o}ssbauer$스펙트럼 측정결과 철 이온들의 흡수 면적비는 $Tb_2Bi_1Fe_5O_{12}$의 경우 24d와 16a자리에서 각각 60.8%, 39.2%로, $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$의 경우 24d와 16a자리에서 각각 74.7%, 25.3%로 분석되었다. 철 이온들의 흡수 면적비 분석을 통해 비자성이온인 Ga은 모두 16a 자리를 점유하는 것을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제15권6호
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• pp.393-398
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• 2005

The crystal structure and magnetic properties of the $Mg_{1-x}Zn_xFeAlO_4\;(0{\leq}x\leq1.0)$ have been investigated by means of x-ray diffractometry and $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy. The samples$(0{\leq}x\leq1.0)$ have been prepared by the ceramic sintering method. The x-ray diffraction pattern shows that the crystal structure of the samples is a cubic spinel type. The lattice constant has been found by extrapolation using the Nelson-Riley function and it increases slightly from $8.3496\AA\;to\;8.4128\AA$ with Zn concentration. The $M\ddot{o}ssbauer$ spectra for x<0.4 show a superposition of two sextets ana a paramagnetic doublet at room temperature. The superparamagnetic doublet for x<0.4 seems to be due to Al ion in tetrahedral site by the superparamagnetic clustering effect.