• 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.

• 한국자기학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-5
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• 2006

결정구조는 같은 spinel 구조이나, 자기적으로는 각각 반강자성과 준강자성 특성을 띠고 있는 $Co_3O_4$와 자철광 $Fe_3O_4$의 혼성 Co-ferrite인 $Co_xFe_{1-x}O_4$ 박막을 sol-gel법으로 제조하여, Fe 이온에 대한 Co 이온 치환으로 발생된 양이온 거동이 Co-ferrite 박막의 결정구조 및 자기적 특성에 미치는 효과를 XRB 실험, VSM 측정, 그리고 Conversion Electron Mossbauer Spectroscopy (CEMS) 실험으로 조사하였다. 그 결과 $Co^{3+}$ 이온이 주로 $Fe^{3+}$ 이온을 치환하여 단위정의 크기가 감소를 가져오며, 결정구조는 inverse spinel 구조에서 normal spinel 구조로 변환된다. CEMS 분광실험을 통하여 확인된 Fe 이온의 site preference는 주로 $Fe^{3+}$ 이온이 $Co^{3+}$ 치환됨을 보여주고 있으며, 동시에 B-site의 $Co^{2+}$ 이온은 A-site로 이동된다. 자화곡선 측정결과 Co 조성값의 증가로 자기 moment값이 감소되는 것으로 나타났는데, 이것은 low spin상태의 $Co^{3+}$이 high spin상태의 $Fe^{3+}$이온을 치환하여 주로 발생한 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제11권9호
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• pp.759-762
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• 2001

Mg$_2$SnO$_4$having an inverse spinel structure was selected as a new host material of $Mn^{2+}$ activator. The luminescence of the $Mg_2$SnO$_4$:Mn phosphor prepared by the solid-state reaction were investigated under ultraviolet and low-voltage electron excitation. The Mn-doped magnesium tin oxide exhibited strong green emission with the spectrum centered at 500nm wavelength. It was explained that the green emission in $Mg_2$SnO$_4$:Mn phosphor is due to energy transfer from $^4T_1to ^6A_1\;of\; Mn^{2+}$ ion at tetrahedral site in the spinel structure. The optimum concentration of $Mn^{2+}$/ion exhibiting maximum emission intensity by the low-voltage electron excitation was 0.6mol%. ？

• 한국자기학회지
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• 제19권3호
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• pp.106-112
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• 2009

상온에서 준강자성을 띠는 $Ni_{1-x}Mg_xFe_2O_4$ ferrite 내에 존재하는 금속양이온 Ni을 Mg로 대치시킬 때 나타나는 결정학적 구조의 변화와 자기적 성질 변화, 그리고 양이온의 분포를 X-선 회절무늬와 $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrum을 측정하고 분석하여 연구하였다. $NiFe_2O_4$ ferrite의 $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrum 공명흡수면적비(oct/tet)는 1.007로서 거의 완전한 inverse spinel 구조를 형성하나 Mg의 함량인 x가 증가함에 따라 Mg 이온이 tetrahedral site를 점유하게 되어 면적비(oct/tet)가 점차 증가하여 $MgFe_2O_4$의 경우 1.449로서 불완전한 inverse spinel 구조를 형성한다. 시료들의 isomer shift 값으로부터 $Ni_{1-x}Mg_xFe_2O_4$ ferrite계 내에 존재하는 Fe는 $Fe^{3+}$ 상태임을 알 수 있다. 비자성 이온인 Mg의 함량이 증가함에 따라 최인접 금속 양이온에 의해 발생되는 A-B exchange interaction이 발생할 확률이 작아져서 magnetic hyperfine field가 감소하며 Yafet-Kittel 자기구조를 나타낸다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.97-97
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• 2003

Composition in the (Znl-xNix)2TiO4+ yTiO2 system (x=0-0.5, y=0-0.35) were synthesized via the solid-state reaction route. The incorporation of titanium, in the form of TiO2, in (Znl-xNix)2TiO4 spinel ceramics were investigated by analyzing the crystal structure and measuring the dielectric properties. The result of the crystal structure analysis suggested that TiO2 level of 0.01 y 0.33 could be incorporated into the (Znl-xNix)2TiO4 spinel. The change of incorporated TiO2 level is related with Co-content as a inverse proportion and the variation of lattice parameter and dielectric properties were supported the result.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2003년도 somma/kms meeting
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• pp.333-333
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• 2003

• 한국결정성장학회지
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• 제7권2호
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• pp.244-252
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• 1997

$LiCO_3, Al_2O_3, Fe_2O_3$ 혼합물을 1620K에서 반응시켜 리튬전지의 음극재료로 응용이 가능한 스핀넬형 $LiAl_{2.5}/Fe_{2.5}O_8$를 합성하였다. XRD의 Rietveld 해석을 통하여 결정구조 해석을 하였다. 고용체의 공간군은 $P4_3$32(a=8.1293$\AA$)이고, 결정구조해석의 최종 Residual index는 약 5%정도이었다. 역 스핀넬구조에서 양이온 $Al^{3+}, Fe^{3+}$은 4-배위와 6-배위로 위치하고, $Li^+$은 4b, 12d의 6-배위자리에 존재하였다.

• 한국자기학회지
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• 제21권3호
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• pp.88-92
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• 2011

Pulsed Laser Deposition 방법을 사용하여 $Zn_{0.4}Fe_{2.6}O_4$ 박막을 증착하였으며 이의 결정성 및 자기적 특성을 증착온도의 함수로 조사하였다. 증착온도가 $300^{\circ}C$었을 경우 박막은 코런돔(corundom) ${\alpha}-$Fe_2O_3$ 또는 워자이트(wurzite) ZnO 구조를 지니고 있었으나 증착온도가 $500^{\circ}C$로 증가되었을 경우에는 $Zn_{0.4}Fe_{2.6}O_4(111)/Al_2O_3(0001)$의 결정 방향을 지닌 매우 안정된 역스피넬(inverse spinel) 성장이 이루어졌으며 또한 표면의 거칠기도 증착온도가 $300^{\circ}C$ 일 때 보다 더 평평하여졌다. 이러한 역스피넬 $Zn_{0.4}Fe_{2.6_O_4$ 박막에서는 X-선 산란 분석 결과 ${\alpha}-$Fe_2O_3$, ZnO에 해당하는 픽들은 전혀 관측되지 않았으며 이러한 사실들은 Zn가 증착온도를 높여줌에 따라 역스피넬의 사면체 자리에 치환되었음을 의미한다. M-H 곡선의 측정 결과 증착온도 $300^{\circ}C$ 박막은 자성 특성이 거의 관측되지 않은 반면 $500^{\circ}C$ 박막의 경우에는 매우 뚜렷한 강자성 특성을 확인할 수 있었으며 벌크보다 작은 포화자화 값은 팔면체 자리의 Fe 스핀들의 삐뚤림(canting)에 의한 것으로 이해된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.318.2-318.2
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• 2016

FeM2X4 spinel structures, where M is a transition metal and X is oxygen or sulfur, are candidate materials for spin filters, one of the key devices in spintronics. Both the Fe and M ions can occupy tetrahedral and octahedral sites; therefore, these types of compounds can display various physical and chemical properties [1]. On the other hand, the electronic and magnetic properties of these spinel structures could be modified via the control of cation distribution [2, 3]. Among the spinel oxides, iron manganese oxide is one of promising materials for applications. FeMn2O4 shows inverse spinel structure above 390 K and ferrimagnetic properties below the temperature [4]. In this work, we report on the structural and magnetic properties of epitaxial FeMn2O4 thin film on MgO(100) substrate. The reflection high energy electron diffraction (RHEED) and X-ray diffraction (XRD) results indicated that films were epitaxially grown on MgO(100) without the impurity phases. The valance states of Fe and Mn in the FeMn2O4 film were carried out using x-ray photoelectron spectrometer (XPS). The magnetic properties were measured by vibrating sample magnetometer (VSM), indicating that the samples are ferromagnetic at room temperature. The structural detail and origin of magnetic ordering in FeMn2O4 will be discussed.

• Journal of Magnetics
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• 제19권2호
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• pp.111-115
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• 2014

X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and vibrating sample magnetometry (VSM) were used to investigate the influence of Ni ions on the structural, electronic, and magnetic properties of nickel-ferrites ($Ni_xFe_{3-x}O_4$). Spinel $Ni_xFe_{3-x}O_4$ ($x{\leq}0.96$) samples were prepared as polycrystalline thin films on $Al_2O_3$ (0001) substrates, using a sol-gel method. XRD patterns of the nickel-ferrites indicate that as the Ni composition increases (x > 0.3), a structural phase transition takes place from cubic to tetragonal lattice. The XPS results imply that the Ni ions in $Ni_xFe_{3-x}O_4$ substitute for the octahedral sites of the spinel lattice, mostly with the ionic valence of +2. The minority-spin d-electrons of the $Ni^{2+}$ ions are mainly distributed below the Fermi level ($E_F$), at around 3 eV; while those of the $Fe^{2+}$ ions are distributed closer to $E_F$ (~1 eV below $E_F$). The magnetic hysteresis curves of the $Ni_xFe_{3-x}O_4$ films measured by VSM show that as x increases, the saturation magnetization ($M_s$) linearly decreases. The decreasing trend is primarily attributable to the decrease in net spin magnetic moment, by the $Ni^{2+}$ ($2{\mu}_B$) substitution for octahedral $Fe^{2+}$ ($4{\mu}_B$) site.