• 제목/요약/키워드: M ssbauer effect

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철, 구리 스피넬 $CuFe_{2}O_{4}$의 Jahn-Teller 효과에 관한 연구 (The Jahn-Teller Effect in the Iron Copper Spinel $CuFe_{2}O_{4}$)

  • 서정철;이민용
    • 한국자기학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.123-127
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    • 1995
  • Copper ferrite $CuFe_{2}O_{4}$를 화학적인 방법을 사용한 미세입자 상태에서 시료를 제조한 후 이에 대한 결정학적 및 자기적 성질을 X-선 회절, $M\"{o}ssbauer$ 분광법 등을 사용하여 연구하였다. 결정구조는 서냉하여 제조한 결과 tetragonal phase spinel 구조로서 결정 상수는 $a=8.26{\pm}0.05{\AA},\;c=8.75{{\pm}}0.05{\AA}$로 측정되 었다. 실내 온도에서 부터 Curie 온도 이상까지 여러 온도범위에서 $M\"{o}ssbauer$ spectrum 을 측정, 분석한 결과 $Cu_{2+}$는 저온에서 spinel 구조의 8면체 자리에 위치하여 Jahn-Teller 효과를 나타내고, 이에 따라 630K 근방에서 결정구조상의 변화가 일어나고 있음을 알았다. Curie 온도는 690K로 세라믹 방법으로 제조한 시료에 비해 낮은 것으로 나타났다.

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The Effect of Manganese Substituted M-type Hexagonal Ba-ferrite

  • Lee, In-Kyu;Sur, Jung-Chul;Shim, In-Bo;Kim, Chul-Sung
    • Journal of Magnetics
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    • 제14권2호
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    • pp.93-96
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    • 2009
  • The Mn-substituted M-type Ba-ferrite ($BaFe_{12-x}Mn_xO_{19}$; x = 0, 2, 4, 6) powders were prepared by the HTTD (High Temperature Thermal Decomposition) method. The effect of $Mn^{3+}$ Jahn-Teller ions on the magnetic properties has been studied by x-ray diffraction, vibrating sample magnetometry, and $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy. With increasing Mn substitution, the lattice parameter $a_0$ increases while $c_0$ decreases. The magnetocrystalline anisotropy constants ($K_1$) were determined as 2.9, 2.2, 1.8, and, $1.3{\times}10^6\;erg/cm^3$ for x = 0, 2, 4, and 6, respectively, by the LAS method. We have studied the change of cation distribution by $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy which is closely related to $K_1$.

울릉도 해안지역 염기성암의 자기적 성질 연구 (Magnetic Properties of Basic Rock in the Seaside Area of Ulleung Island)

  • 윤인섭
    • 한국자기학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.153-159
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    • 2010
  • 울릉도의 해안지역에서 염기성암 시료에 대하여 X-선 형광 분광 분석, M$\ddot{o}$ssbauer 분광 분석 및 SQUID 분석으로 물리적 특성을 조사하여 화산암의 화학적 조성과 시료 내에 존재하는 Fe의 원자가 상태와 자기적 성질을 연구하였다. 울릉도 해안지역의 염기성암은 알칼리 장석 계열의 광물들이 주 광물로 구성되어 있으며, 적철석인 hematite(${\alpha}-Fe_2O_3$)을 포함한 총 Fe 화합물의 중량비는 10.6~14.5 wt%의 범위에 있음을 알 수 있었다. M$\ddot{o}$ssbauer spectrum과 자기이력 곡선을 조사한 결과로 부터 모든 시료들의 자기적 성질이 hematite(${\alpha}-Fe_2O_3$)에 의한 강자성을 나타내고 있음을 알 수 있었다. 또한 10 K~350 K 온도 범위에서 외부 자기장인 +1 T를 인가하고 온도에 따른 자기화의 변화를 측정한 결과로부터 41 K~60 K 사이의 온도에서 시료들의 자기전이가 나타나고 있음을 알 수 있었다.

제주도 북동부 지역 스코리아 내의 철 화합물에 대한 자기적 성질 (The Magnetic Properties of Iron Compounds of the Scoria in North-Eastern Area of Jeju Island)

  • 고정대;최원준
    • 한국자기학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.37-41
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    • 2011
  • 제주도 북동부 송당리 일원에 형성된 오름에서 채취한 스코리아의 화학적 조성 및 산화철의 원자가상태와 자기적 성질을 조사하였다. X-선 회절법을 이용하여 분석한 결과 이 지역의 스코리아들은 $SiO_2$와 장석이 주를 이루고 소량의 철 산화물이 확인되었다. M$\ddot{o}$ssbauer 분광법을 통해 광물 내의 철 성분들이 어떤 형태를 이루는지 살펴본 결과 olivine인 규산염과 pyroxene, ilmenite 형태의 상자성 철산화물 및 상온에서 반강자성 및 강자성 물질인 산화철 및 silicate mineral 등이 존재하였다. 철 화합물의 원자 가상태는 대부분 olivine과 pyroxene에서 $Fe^{3+}$이 존재하고 olivine, pyroxene과 ilmenite에 의해 소량의 $Fe^{2+}$ 성분이 존재하고 있음을 알 수 있었고. 그 외에도 산화철 및 silicate mineral로 추정되는 흡수선도 관측되었다. 따라서 이 지역 대부분의 스코리아내의 철에 대한 주 원자가 상태는 $Fe^{3+}$$Fe^{2+}$가 공존하는 것으로 분석되었다.

Investigation of Spin Reorientation in Ga Substituted Y-type Hexaferrite based on Mössbauer Spectroscopy

  • Lim, Jung Tae;Kim, Jeonghun;Kim, Chul Sung
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권11호
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    • pp.1708-1711
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    • 2018
  • The polycrystalline sample of $Ba_2Co_{1.5}Mg_{0.5}Fe_{11.88}Ga_{0.12}O_{22}$ Y-type hexaferrite, doped with Ga-cation, was prepared by using the solid-state reaction method. The crystalline structure of sample was investigated by x-ray diffractometer (XRD), and the magnetic properties of sample were measured by vibrating sample magnetometer (VSM), and $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrometer. The crystal structure of prepared sample was determined to be rhombohedral with space group R-3m. From the temperature dependence of the magnetization curves under 100 Oe between 4.2 and 740 K, two temperature-dependent magnetic transitions occurred in the $Ba_2Co_{1.5}Mg_{0.5}Fe_{11.88}Ga_{0.12}O_{22}$ sample. $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra of the sample were analyzed at various temperatures ranging from 4.2 to 620 K, and the $Ba_2Co_{1.5}Mg_{0.5}Fe_{11.88}Ga_{0.12}O_{22}$ sample showed abrupt changes in $H_{hf}$ and $E_Q$ at 200 K, indicating the spin transition effect. We have also determined the magnetic transition temperature $T_C$, in addition to the temperature dependent magnetization and ZVC measurements.

제주도 한라산 남부 지역 분석구 스코리아의 철 화합물에 관한 연구 (A Study on the Iron Compounds of Cinder Cones' Scoria in the Southern Area of Halla Mt., Jeju Island)

  • 고정대;최원준
    • 한국자기학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.213-218
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    • 2016
  • 제주도 한라산 중산간지대 남부 지역에 분포하는 스코리아의 특성을 알아보기 위하여 이 지역 스코리아 시료들에 대한 광물 조성과 산화철의 원자가 상태 그리고 자기적 성질을 고찰하였다. XRD 분석으로부터 조성 광물을 확인하였으며, $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광법을 통해 시료 내에 존재하는 철 화합물 특성을 조사하였다. XRD 분석으로부터 구성 광물들은 석영 및 장석 anorite가 주 성분을 이루는 장석 현무암임을 알 수 있었으며, 철 화합물로는 olivine, pyroxene, ilmenite, hematite, magnetite 등으로 구성되어 있음을 알았다. 이들 철 화합물에 관한 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광 분석으로부터 한라산 남부 지역에 분포하고 있는 스코리아는 대부분 6중 선의 초미세자기장을 나타내는 hematite와 magnetite로 구성되어 있고, olivine, pyroxene, ilmenite에 의한 2중선들도 함께 나타내고 있음을 볼 수 있었다. 이전 연구에서 발표했던 제주 서부 지역의 시료들과 비교한 결과, $Fe^{2+}$인 olivine의 I.S.와 Q.S. 값은 각각 1.22 mm/s와 3.09~3.13 mm/s로써 서로 비슷한 구조의 $Fe^{2+}$ olivine이 함유되어 있음을 알았고, $Fe^{3+}/Fe_{tot.}$의 비율은 85.90~92.82 %이었다. 이 결과로부터 서로 같은 시기에 육상 형성된 시료들임을 추정할 수 있었다. 시료 내의 magnetite에 대한 사면체(A site) 면적 비와 팔면체(B site) 면적 비(B/A)를 조사한 결과, 2보다 작은 0.22~0.55으로 나타났다.

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 Spectroscopic Studies of NiZn Ferrite Prepared by the Sol-Gel Method

  • Niyaifar, Mohammad;Mohammadpour, Hory;Rodriguez, Anselmo F.R.
    • 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.

M ssbauer 효과에 의한 제주도 찰흙의 함철 광물의 열적 거동과 상변환에 관한 연구 (A Study on the Thermal Behavior and Phase Transformation of Iron-bearing Minerals in Clay of Cheju Island by M ssbauer Effect)

  • 강동우;김두철;류재연;고정대;홍성락;송관철
    • 한국광물학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.148-161
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    • 1997
  • Based on the X-ray powder diffraction (XRD) and M ssbauer spectroscopy, the thermal behavior and phase transformations of two clays are investigated for raw and fired conditions, which are collected from Kwangryeongli and Ildo district in Cheju Island. M ssbauer spectra at room temperature and 20for two clays show that paramagnetic Fe3- is the structural iron of the layer silicate and ferrihydrite, and superparamagnetic goethite has about 50% of total iron contents. The XRD peaks of hematite for the fired clays appear from 80$0^{\circ}C$ in Kwangryeongli clay and from $600^{\circ}C$ in Ildo district clay, respectively. The structural Fe2+ was completely oxidized into Fe3- at 40$0^{\circ}C$ for Kwangryeongli clay and 50$0^{\circ}C$~$600^{\circ}C$ for Ildo district clay, respectively. The structural Fe2+ was completely oxidized into Fe3- at 40$0^{\circ}C$. For the temperature ranging from 40$0^{\circ}C$ to $700^{\circ}C$~80$0^{\circ}C$, two fired clays exhibit the dehydroxylation of the clay mineral. A disintegration of the clay mineral structure is observed from $700^{\circ}C$~80$0^{\circ}C$ to 110$0^{\circ}C$, followed by the onset and spread of vitrification process. It is also shown that well-crystallized hematite phase is formed at the temperature higher than 110$0^{\circ}C$ and the relative absorption area decreases, which might be related to the recrystallization of alluminosilicate matrix.

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