• 대한화학회지
• /
• 제38권8호
• /
• pp.547-551
• /
• 1994

$Nd_{1-x}Ba_xFeO_{3-y}$계에 대한 각 조성의 시료를 1200$^{\circ}C$ 대기압하에서 반응물을 가열하여 합성하였고 X-선 분말 회절분석을 통하여 고용체가 합성되었음을 확인하였다. X-선 회절분석 결과 x = 0.00과 0.25는 팔면체장이 뒤틀린 orthoferrite형의 사방정계이며, x = 0.50과 0.75의 조성을 갖는 화합물은 단순입방정계이다. 고용체내의 Fe이온은 $Fe^{3+}$와 $Fe^{4+}$이온의 혼합원자가 상태로 존재하기 때문에 $Fe^{4+}$이온의 몰비와 산소공위로부터 비화학량론적 조성식들을 결정하였다. Mossbauer분광분석결과 A자리에 $Ca^{2+}$ 또는 $Sr^{2+}$ 이온이 치환된 계들과는 달리 $Ba^{2+}$ 이온이 치환된 화합물들은 $FeO_6$와 $FeO_4$ 뿐만 아니라 $FeO_5$이 5배위장이 형성됨을 알 수 있었다. 또한 x = 0.25와 0.50 조성들은 초상자성의 스펙트럼을 보이는데 이는 $Fe^{3+}$ 와 $Fe^{4+}$ 이온간의 강자성 상호작용을 하는 영역을 형성하기 때문이다. 모든 시료의 전기전도도는 반도성 범위에 속한다. 시료는 $O^{2-}$ 이온을 매개로 한 Fe 이온간의 전자전달과정에서 $Fe^{4+}$ 이온은 전자 받게 준위로 작용하기 때문에 $Fe^{4+}$이온이 증가함에 따라 전기전도도의 활성화에너지가 감소된다.

• 한국자기학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.21-25
• /
• 2001

Si 기판 위에 $\alpha$-Fe$_2$O$_3$ 박막을 pulsed laser deposition system으로 제조하여 결정학적 및 자기적 성질을 X선 회절 및 Mossbauer 분광법을 사용하여 연구하였다. 박막의 제조조건은 laser의 출력 5.128 W/$cm^2$, 산소의 압력 0.1 torr, 기판의 온도 30$0^{\circ}C$에서 가장 이상적이었으며 이를 공기 중 80$0^{\circ}C$에서 1일간 열처리하였다. 입자는 크기는 길이 200~300nm, 폭 70-150 nm정도의 타원체로 기판에 비스듬히 누운 형태를 취하고 있으며 결정은 육방정계 형태의 corundum 구조로서 결정상수는 a = 5.03 0.05 $\AA$, c = 13.73$\pm$0.05 $\AA$로 측정되었다. 원자의 스핀 방향은 감마선 방향(기판에 수직 방향)에 대하여 평균적으로 Morin 변환 이하에서는 38$^{\circ}$, 그 이상에서는 48$^{\circ}$의 각을 이루며 특정한 방향을 선호하고있는 것으로 나타났다. Morin 변환은 200 K에서 실온가지 넓은 온도 범위에서 일어나며, c-축에 대한 원자의 스핀 방향은 48$^{\circ}$에서 80$^{\circ}$정도의 변화만이 관측되었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.87-92
• /
• 2001

자기 Fe-Co(C)나노(nano)캡슐과 Fe-Co 나노입자들이 메탄과 혼합기체($H_2$+Ar) 두 종류의 분위기속에서 각각 아크방전으로 제조되었다. 이 두 종류의 초미세 입자들의 특성과 자기적 성질들을 XRD(X-ray Diffraction), Mossbauer 분광, XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), TEM(transmission Electron Microscopy), EDS(Energy Disperse Spectroscopy), 화학적 분석, 산소량 측정과 자기 측정 등을 통하여 체계적으로 조사하였다. 메탄기체로부터 분해되어 나온 탄소원소가 미세입자들의 상구조, 자기적 상태 그리고 표면 특성들에 끼치는 효과를 아르곤원소를 사용했을 때와 비교하였다. 두 미세입자에서의 Fe/Co 질량비가 약간 다르게 나타났으며 Fe-Co나노입자의 크기가 Fe-Co(C)나노캡슬보다 약 두배였다. 또한 Fe-Co(C)나노캡슐의 포화자화값이 Fe-Co 나노입자보다 약 8% 높았으며 둘 다 유사한 상구조를 보였다. 핵 표면에 쌓인 껍질들이 매우 얇아 XRD측정으로는 그 존재를 탐지하기 어려웠으나 XPS분석을 통하여 그들이 탄소층과 산소층임을 결론지을 수 있었다.

• 대한화학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.9-14
• /
• 1988

$La_{1-x}Ca_xFeO_{3-y}$ 계의 perovskite 형의 화합물은 La_2O_3,\;CaCO_3$, 및 Fe(NO-3)_3{\cdot}9H_2O$의 정량적 혼합물은 1100$^{\circ}C$에서 24시간 동안 가열하여 제조하였다. 이 고용체의 결정구조는 모든 조성에서 사방정계였다. X-선 회절분석과 Mohr 염 분석을 통하여 y값이 증가하면 공위배열에 의한 상전이가 일어나며 격자체적은 x값이 증가함에 따라 감소한다는 것을 확인하였다. 비화학양론적 조성 y는 0.0에서 0.5사이의 값을 나타내었다. Mossbauer 분광분석을 298K에서 수행하여 x = 0.75 조성이 높은 닐온도를 갖는다는 것을 확인하였다. 시료의 전기전도도는 $-100{\sim}100^{\circ}C$ 온도범위에서 측정하였다. 활성화 에너지로부터 공위 배열에 기인한 열린 통로를 갖고 있는 시료들은 이온성 전기전도에 의한 기여가 어느 정도 존재하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국자기학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.151-156
• /
• 2001

최근 망간산화물 Ln$_{1-x}$A$_{x}$MnO$_3$(Ln=La, Pr, Nd등의 lanthannide; A=Ca, Sr, Ba, Pb 등의 +2가 이온)는 초거대자기저항(CMR) 특성으로 많은 연구그룹의 주목을 받고 있다. 그런데 chalcogenide spinels에서도 CMR특성이 관측되는 것으로 보고되고 있다. 본 논문에서는 chalcogenide Ni$_{x}$Fe$_{1-x}$Cr$_2$S$_4$에서 Ni이온이 CMR 특성에 미치는 효과를 X선 회절 실험, 자기저항측정, 그리고 Mossbauer 분광실험으로 조사하였다. 그 결과 Ni이온의 치환은 Jahn-Teller distortion을 심화시키고, 또한 T$_{c}$ 값에 증가를 초래하여 CMR현상에 영향을 준다. T$_{c}$ 부근에서 일어나는 CMR현상은 망간산화물에서의 $Mn^{3+}$ 와 $Mn^{4+}$ 사이의 이중교환상호작용과는 다르게 동적 Jahn-Teller효과에 기인한 도체-반도체전이와 자기장하에서 절반 금속성의 에너지밴드구조를 갖는 시료의 스핀편향에 의한 전도현상 그리고 자기구역의 정렬에 의하여 발생되는 것으로 나타났다.

• 한국자기학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.168-173
• /
• 2008

제주도 북부 지역 오름의 주성분인 스코리아에 대한 화학적 조성, 산화철의 원자가 상태와 자기적 성질을 조사하였다. X-선 형 광분석을 통해서 철 함유량은 $14.08{\sim}20.08\;wt%$ 임을 확인하였고, X-선 회절법을 이용하여 분석한 결과, $SiO_2$와 같은 규산염 외에 소량의 철산화물이 확인되었다. $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광법을 통해서 시료들 내부의 광물 중, 철 성분들이 어떤 형태를 이루는지 알아보았다. 측정한 결과 olivine인 규산염과 pyroxene, ilmenite와 같은 상자성 철산화물 및 상온에서 반강자성 및 강자성 물질인 hematite와 magnetite 산화철 광물들이 확인되었다. 그리고 철 화합물의 원자가 상태는 $Fe^{2+}$인 olivine, pyroxene 그리고 ilmenite 와 $Fe^{3+}$인 hematite, magnetite 등을 포함하고 있다. 주성분으로 볼 수 있는 hematite의 총 면적비는 평균 57.88 wt%이었고 스코리아 내에 존재하는 철의 주 원자가 상태는 대부분 $Fe^{3+}$임을 알 수 있었으며, 이 결과는 다른 제주 중산간 지역의 스코리아와 동 일한 지구화학적 특성을 보이고 있음을 알 수 있다.

• 한국자기학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.92-95
• /
• 2005

희박자성반도체 물질인 ZnO 산화물 반도체에 $^{57}Fe$를 미량 치환한 $Zn_{1-x}\;^{57}Fe_xO(X=0.01, 0.02, 0.03)$ 물질을 전통적인 고상반응법에 의하여 물질을 합성하였다. 이렇게 합성된 희박자성반도체 물질의 결정학적 및 자기적 특성을 x-선 회절(XRD), 진동시료 자화 측정 (VSM), $M\ddot{o}ssbauer$분광 실험을 통하여 연구하였다. $ZnFe_2O_4$의 스피넬 페라이트에 해당하는 이차상 생성을 진공열처리를 통하여 제거하였으며, 결정구조는 격자상수 ${\alpha}_o=3.252{\AA},\;c_o=5.205{\AA}$를 갖는 단일상의 wurzite hexagonal 구조로 결정하였다. 77 K에서의 VSM 측정결과 상자성상과 강자성상이 공존하는 결과를 확인할 수 있었으며, Fe의 치환량이 증가할수록 강자성상이 증가하는 것을 알 수 있었다. 뫼스바우어 측정 결과 4.2 K에서 강자성상에 해당하는 공명흡수선이 존재하였으며, 상온에서는 상자성에 해당하는 2개의 공명흡수선만이 존재하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 VSM 결과와 잘 일치하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.113-117
• /
• 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
• /
• 제15권2호
• /
• pp.137-141
• /
• 2005

Spinel계 유화물 $Zn_xFe_{1-x}Cr_2S_4$(x=0.05, 0.1, 0.2)에 대하여 X선 회절법, 자기저항측정, $M\ddot{o}ssbauer$ 분광법을 이용하여 CMR 특성과 자기적 성질을 연구하였다. 결정구조는 상온에서 입방정으로 정상 spinel 구조를 갖는 것으로 나타났다. 자기저항 실험결과 160K 부근 이하에서는 반도체적 전기전도 특성을 보이며, Curie 온도부근에서 최대자기저항 온도가 나타났다. Zn 조성값이 증가함에 따라 Jahn-Teller 효과에 의한 완화 현상이 증가되었으며, 전기 사중극자 이동값 역시 증가되고, 초미세 자기장값은 감소하였다. CMR 특성은 heterovalency에 의한 이중교환 상호작용이나, $Fe^{2+}$와 $Cr^{3+}$ 그리고 $Fe^{3+}$ 사이의 삼중교환 상호작용과는 다른 동적 Jahn-Teller 효과에 의한 도체-반도체전이와 절반 금속성 에너지 밴드구조에서 스핀전자 전이에 의하여 발생되는 것으로 예측된다.

• 한국자기학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.89-93
• /
• 2008

준강자성체 구리-철-크롬 산화물 $CuFe_{0.9}Cr_{1.1}O_4$을 제조하여 액체질소 온도에서부터 닐 온도까지의 범위에 대한 뫼스바우어 분광실험을 하였다. 닐 온도는 355 K로 측정되었으며, 닐 온도 이상에서의 전기사중극자 상호작용의 크기인 사중극자 분열값은 0.50 mm/s인 반면, 닐 온도 이하에서의 사중극자 이동값은 실험오차 범위 내에서 0.00 mm/s이었다. 이러한 전기사중극자 상호작용에 대한 겉보기 불일치 현상은 자기적 초미세 자기장이 전기장 기울기 텐서의 주축에 대하여 무작위로 배열된다는 모델을 이용하면 설명될 수 있다.