• 제목/요약/키워드: M${\ddot{o}}$ssbauer

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스트론티움을 포함하는 페롭스카이트형 페라이트의 화학적·물리적 성질에 관한 연구 (Studies on the Chemical and Physical Properties of Perovskite-Type Ferrites Containing Strontium)

  • 이은석;여철현
    • 공업화학
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    • 제4권2호
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    • pp.342-348
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    • 1993
  • 1473 K, 대기압하에서 $Sm_{1-x}Sr_xFe^{3+}{_{1-t}}Fe^{4+}{_t}O_{3-y}$ ($0.00{\leq}x{\leq}1.00$) 페라이트계에 대하여 균일상의 시료를 제조하였다. x값의 증가에 따라 $Fe^{4+}$ 이온의 양이 증가하였으며 결정학적 구조는 orthorhombic에서 cubic으로 변화함을 알 수 있었다. $Fe^{4+}$ 이온의 증가에따라 일정온도에서의 전기전도도는 급격히 증가하며, 활성화에너지는 감소한다. x=0.00 시료의$M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrum은 six-line 형태를 보이며 팔면체 자리에 $Fe^{3+}$ 이온이 존재함을 확인시켜 주었다.

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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.

Sn0.9957Fe0.01O2의 결정학적 및 자기적 성질에 관한 연구 (Studies on Crystallographic and Magnetic Properties of the Sn0.9957Fe0.01O2)

  • 이용혜;김삼진;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.187-190
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    • 2010
  • $Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$ 분말을 졸-겔(sol-gel) 방법으로 제조하였으며, 결정학적 및 자기적 특성을 x-선 회절(x-ray diffractometer), 진동시료 자화율 측정기(vibrating sample magnetometer)과 초전도양자간섭장치(Superconducting quantum interference devices) 및 뫼스바우어 분광기(M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy)을 이용하여 연구하였다. $Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$의 경우 rutile tetragonal 결정구조에 공간그룹은 $P4_2$/mnm이며, 5.6 % 정도의 산소결핍 현상이 있음을 Rietveld 정련법으로 분석하였다. 상온에서 자기화 값은 $1.95{\times}10^{-2}{\mu}_B/Fe$을 가지며 상자성과 강자성적 특성을 나타내고 있었으며, 큐리-바이스 온도 ${\theta}_{cw}$= 18 K임을 확인할 수 있었다. 뫼스바우어 측정으로 부터 상온으로부터 극저온(4.2 K)까지 Sextet이 존재하며, 이성질체 이동치의 값은 전 온도구간에서 0.18~0.36 mm/s로서 $^{57}Fe$ 이온은 모두 +3로 존재함을 알 수 있었다. $Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$의 강자성 특성의 발현은 산소결핍으로 인한 전자를 매개로 하여 이웃하고 있는 $Fe^{3+}$ 이온들이 강자성 결합에 기인하는 것으로 해석할 수 있다.

은(Ag) 나노입자가 코팅된 페롭스카이트 La0.7Sr0.3Co0.3Fe0.7O3-δ의 Mössbauer 분광연구 (Mössbauer Study of Silver Nanoparticle Coated Perovskites La0.7Sr0.3Co0.3Fe0.7O3-δ (LSCF))

  • 엄영랑;이창규;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.37-41
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    • 2012
  • DC 스퍼터를 이용하여 은(Ag) 나노입자를 입도 0.2~3 ${\mu}m$ 크기를 갖는 페롭스카이트(Perovskite) $La_{0.7}Sr_{0.3}Co_{0.3}Fe_{0.7}O_{3-{\delta}}$(LSCF) 입자 표면에 코팅하여 복합재를 제조하였다. 제조된 LSCF/Ag 복합재에서 Ag 나노입자는 수 나노입자 크기로 형성되었으며 Ar가스 분위기에서 $800^{\circ}C$ 열처리 후에도 Ag입자가 응집되는 현상이 없어 안정적으로 증착되었음을 확인하였다. LSCF 표면에 Ag나노입자 코팅양이 2.11 wt.%까지 증가함에 따라 Fourier Transform Infrared Spectroscopy(FT-IR) 분광기의 파수가 크게 변하여 강한 결합이 형성되어 있으며, Ag 코팅 전후 결정 구조의 변화는 없으나 M$\ddot{o}$ssbauer 분광 분석으로 확인한 결과 $Fe^{4+}$ 이온이 감소하면서 $Fe^{3+}$ 이온이 증가하여 LSCF의 전자 가에 변화가 생김을 확인 할 수 있었다.

뫼스바우어 분광법을 이용한 LuFe2O4의 자발분극과 철 이온의 거동과의 상관관계에 대한 연구 (The Research about the Correlation Between the Spontaneous Polarization of LuFe2O4 and Behavior of Iron by Mössbauer)

  • 방봉규;김철성;김성백
    • 한국자기학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.10-13
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    • 2007
  • [ $LuFe_2O_4$ ] 단결정 시료를 floating zone법을 이용하여 합성, 결정학적 및 자기구조를 연구하였다. 결정 구조는 $R\={3}mh$의 능면체로 결정되었고, 격자 상수는 각각 $a_0=3.440(2)\;{\AA},\;c_0=25.263(2)\;{\AA}$이었다. 진동 시료 자화율 측정기(VSM) 실험결과와 $M\"{o}ssbauer$ 분석 실험결과 자기적 $N\'{e}el$ 온도($T_N$)는 250 K로 결정되었다. 12 K에서의 $M\ddot{o}ssbauer$ 스펙트럼을 결정구조에서 기인한 4개 세트의 6라인 공명흡수선으로 분석하였으며, 상온에서의 $M\"{o}ssbauer$ 스펙트럼은 3개의 single과 1개의 doublet이 중첩된 형태를 보였다. 상온에서 singlet들의 이성질체 이동치는 $Fe^{3+}$의 이온 상태를 나타내는 $0.20{\pm}0.01mm/s$ 전후의 값을, doublet은 $Fe^{2+}$의 이온 상태를 나타내는 $0.70{\pm}0.01mm/s$의 값을 갖는 것을 알 수 있었다. 상온에서의 $Fe^{3+}$$Fe^{2+}$간의 면적비율은 1:1로 나타났으나, 온도가 상승함에 따라 doublet 형태가 점차 사라지다가 360 K에서는 singlet 형태의 단일 흡수선으로 나타났다. 이는 $LuFe_2O_4$물질에서 나타내는 자발분극현상이 철 이온이 가지고 있는 거동의 변화 때문인 것으로 해석된다.

Mössbauer Study of Ti0.9957Fe0.01O2

  • Kim, Eng-Chan;Moon, S.H.;Woo, S.I.;Kim, H.D.;Kim, B.Y.;Cho, J.H.;Joh, Y.G.;Kim, D.H.
    • 한국자기학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.106-108
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    • 2005
  • The rutile polycrystal $Ti_{0.99}\;^{57}Fe_{0.01}O_2$ prepared with $^{57}Fe$ enriched iron have been studied by $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy, X-ray diffraction and VSM. The $M\ddot{o}ssbauer$ spectrum of $Ti_{0.99}\;^{57}Fe_{0.01}O_2$ consists of a ferromagnetic and a paramagnetic phase over all temperature ranging from 4 to 300 K. Isomer shifts indicate $Fe^{2+}$ for the ferromagnetic phase, but $Fe^{3+}$ for the paramagneic phase of $Ti_{0.99}\;^{57}Fe_{0.01}O_2$ sample. It is noted that the magnetic hyperfine field of ferromagnetic phase had the value about 1.48 times as large as that of $\alpha$-Fe. The XRD data for $Ti_{0.99}\;^{57}Fe_{0.01}O_2$ showed a pure rutile phase with tetragonal structures without any segregation of Fe into particulates within the instrumental resolution limit The magnetic hysteresis (M-H) curve at room temperature showed an obvious ferromagnetic behavior and the magnetic moment per Fe atom under the applied field of 1 T was estimated to be about $0.71{\mu}_B$, suggesting a low spin configuration of Fe ions.

One-step microwave synthesis of magnetic biochars with sorption properties

  • Zubrik, Anton;Matik, Marek;Lovas, Michal;Stefusova, Katarina;Dankova, Zuzana;Hredzak, Slavomir;Vaclavikova, Miroslava;Bendek, Frantisek;Briancin, Jaroslav;Machala, Libor;Pechousek, Jiri
    • Carbon letters
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    • 제26권
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    • pp.31-42
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    • 2018
  • Adsorption is one of the best methods for wastewater purification. The fact that water quality is continuously decreasing requires the development of novel, effective and cost available adsorbents. Herein, a simple procedure for the preparation of a magnetic adsorbent from agricultural waste biomass and ferrofluid has been introduced. Specifically, ferrofluid mixed with wheat straw was directly pyrolyzed either by microwave irradiation (900 W, 30 min) or by conventional heating ($550^{\circ}C$, 90 min). Magnetic biochars were characterized by X-ray powder diffraction, $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy, textural analysis and tested as adsorbents of As(V) oxyanion and cationic methylene blue, respectively. Results showed that microwave pyrolysis produced char with high adsorption capacity of As(V) ($Q_m=25.6mg\;g^{-1}$ at pH 4), whereas conventional pyrolysis was not so effective. In comparison to conventional pyrolysis, one-step microwave pyrolysis produced a material with expressive microporosity, having a nine times higher value of specific surface area as well as total pore volume. We assumed that sorption properties are also caused by several iron-bearing composites identified by $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy ([super] paramagnetic $Fe_2O_3$, ${\alpha}-Fe$, non-stoichiometric $Fe_3C$, ${\gamma}-Fe_2O_3$, ${\gamma}-Fe$) transformed from nano-maghemite presented in the ferrofluid. Methylene blue was also more easily removed by magnetic biochar prepared by microwaves ($Q_m=144.9mg\;g^{-1}$ at pH 10.9) compared to using conventional techniques.

Crystallographic and Magnetic Properties of Nano-sized Nickel Substituted Cobalt Ferrites Synthesized by the Sol-gel Method

  • Choi, Won-Ok;Lee, Jae-Gwang;Kang, Byung-Sub;Chae, Kwang Pyo
    • Journal of Magnetics
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    • 제19권1호
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    • pp.59-63
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    • 2014
  • Nano-sized nickel substituted cobalt ferrite powders, $Ni_xCo_{1-x}Fe_2O_4$ ($0.0{\leq}x{\leq}1.0$), were fabricated by the sol-gel method, and their crystallographic and magnetic properties were studied. All the ferrite powders showed a single spinel structure, and behaved ferrimagnetically. When the nickel substitution was increased, the lattice constants and the sizes of particles of the ferrite powders decreased. The M$\ddot{o}$ssbauer absorption spectra of $Ni_xCo_{1-x}Fe_2O_4$ ferrite powders could be fitted with two six-line subspectra, which were assigned to a tetrahedral A-site and octahedral B-sites of a typical spinel crystal structure. The increase in values of the magnetic hyperfine fields indicated that the superexchange interaction was stronger, with the increased nickel concentration in $Ni_xCo_{1-x}Fe_2O_4$. This could be explained using the cation distribution, which can be written as, $(Co_{0.28-0.28x}Fe_{0.72+0.28x})[Ni_xCo_{0.72-0.72x}Fe_{1.28-0.28x}]O_4$. The two values of the saturation magnetization and the coercivity decreased, as the rate of nickel substitution was increased. These decreases could be explained using the cation distribution, the magnetic moment, and the magneto crystalline anisotropy constant of the substituted ions.