• 한국재료학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.61-67
• /
• 2021

Fabrication of a ferromagnetic composite powder for the magnesium and BaFe12O19 system by mechanical alloying (MA) is investigated at room temperature. Mixtures of Mg and BaFe12O19 powders with a weight ratio of Mg:BaFe12O19 = 4:1, 3:2, 2:3 and 1:4 are used. Optimal MA conditions to obtain a ferromagnetic composite with fine microstructure are investigated by X-ray diffraction, differential scanning calorimetry (DSC) and vibrating sample magnetometer (VSM) measurement. It is found that Mg-BaFe12O19 composite powders in which BaFe12O19 is dispersed in Mg matrix are successfully produced by MA of BaFe12O19 with Mg for 80 min. for all compositions. Magnetization of Mg-BaFe12O19 composite powders gradually increases with increasing the amounts of BaFe12O19, whereas coercive force of MA powders gradually decreases due to the refinement of BaFe12O19 powders with MA time for all compositions. However, it can be seen that the coercivity of Mg-BaFe12O19 MA composite powders with a weight ratio of Mg:BaFe12O19=4:1 and 3:2 for MA 80 min. are still high, with values of 1260 Oe and 1320 Oe compared to that of Mg:BaFe12O19=1:4. This clearly suggests that the refinement of BaFe12O19 powders during MA process for Mg:BaFe12O19=4:1 and 3:2 tends to be suppressed due to ductile Mg powders.

• Journal of the Korean Physical Society
• /
• 제73권12호
• /
• pp.1863-1866
• /
• 2018

The sodium-iron phosphate maricite-$NaFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ was synthesized using the ball mill method. The crystal structure and magnetic properties of the prepared materials were studied using X-ray diffraction (XRD), vibrating sample magnetometer (VSM), and $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy. Structural refinement of maricite-$NaFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ was analyzed using the FullProf program. From the XRD patterns, the crystal structure of maricite-$NaFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ was found to be orthorhombic with the space group Pmnb. The lattice parameters of maricite-$NaFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ are as follows: $a_0=6.866{\AA}$, $b_0=8.988{\AA}$, $c_0=5.047{\AA}$, and $V=311.544{\AA}^3$. Maricite-$NaFePO_4$ has an edge-sharing structure that consists of $FeO_6$ octahedral. Under an applied field of 100 Oe, the temperature dependences of zero-field-cooled (ZFC) and field-cooled (FC) curves were measured from 4.2 to 295 K. $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra were also recorded at various temperatures ranging from 4.2 to 295 K. We thus confirmed that the $N{\acute{e}}el$ temperature of $NaFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ ($T_N=14K$) was lower than that of maricite-$NaFePO_4$ ($T_N=15K$).

• 대한금속재료학회지
• /
• 제46권3호
• /
• pp.131-134
• /
• 2008

The magnetism of$Fe_3O_4$ nanoparticles was applied to magnetic bio-panning process for finding specific sequences against $Fe_3O_4$ crystal phase. Vibrating sample magnetometer (VSM) measurement showed that the coercivity of 30 Oe and the saturation magnetization of 55 emu/g were sufficient in controlling particle movement and magnetizing particles in the media, respectively. This ferrimagnetism of nanoparticles practically enhanced panning efficiency by exaggerating centrifuge step and preventing particle loss. Sequencing results showed that histidine which was commonly found in peptide sequences played an important role in the binding onto $Fe_3O_4$ nanoparticle surface. However, various possible motifs were also observed from several neighboring amino acids of histidine.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제61권2호
• /
• pp.287-295
• /
• 2023

Iron nanoparticles (Fe-NPs) were synthesized employing Lagenaria siceraria (LS) leaf aqueous extract as a reducing and capping medium to remove methylene blue (MB) dye and have antibacterial properties against G-negative (Escherichia coli) and G-positive bacteria (Staphylococcus aureus). The formation of LS-Fe-NPs (Lagenaria-siceraria-iron-nanoparticles) was confirmed by a change in color from pale yellow to dark brown. Characterization techniques, such as particle size analysis (PSA), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM), were employed to prove nano spherical particles of size range between 80-100 nm. Phytochemicals and the presence of iron in LS-Fe-NPs nanoparticles were proved by UV-visible spectrophotometry. Further, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis results confirmed the existence of bioactive molecules in the plants. The magnetic property was analyzed using a vibrating sample magnetometer (VSM), which displayed that the synthesized nanoparticles were superparamagnetic and exhibiting a saturation magnetization of 12.5 emu/g. Synthesized magnetic nanoparticles were used in methylene blue (MB) dye removal through adsorption. About 83% of 100 mg/L MB dye was removed within 120 min at pH 6 with a maximum adsorption capacity of 246.8 mg/g. Antibacterial efficacy of LS-Fe-NPs was screened against G-negative (Escherichia coli) and G-positive bacteria (Staphylococcus aureus), respectively, and found that LS-Fe-NPs were effective against Staphylococcus aureus.

• 대한화학회지
• /
• 제59권5호
• /
• pp.397-406
• /
• 2015

II-VI 족 무기 화합물 반도체인 ZnO는 폭 넓은 응용분야 때문에 많은 관심을 받고 있다. ZnO는 넓은 밴드갭(3.37 eV)과 큰 excitation binding energy(60 meV)를 가지고 있고 광학특성, 반도체, 압전특성, 자성, 항균성, 광촉매 등 여러 분야에 응용 가능한 물질로 알려져 있다. 특히 광촉매 분야에 적용할 때 재수득의 문제를 위해 자성을 갖는 물질과 core-shell 구조를 이루는 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구에서, magnetic core-shell ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ nanoparticles(NPs)는 3단계 과정을 통해 성공적으로 합성하였다. 합성된 물질들의 구조적 특성을 확인하기 위해 X-ray diffraction(XRD), Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR)을 사용하였다. ZnFe₂O₄ spinel 구조와 ZnO wurtzite 구조는 XRD를 사용하여 확인되었고, 전구체의 농도별 분석을 통해 ZnO 생성 비율을 확인 하였다. 합성된 물질들은SEM을 통하여 표면의 변화를 확인하였다. SiO₂층의 형성과 ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ NPs의 합성은 FT-IR을 통해 Fe-O, Zn-O 및 Si-O-Si 결합을 확인하였다. 합성된 물질들의 자기적 성질은 Vibrating sample magnetometer(VSM)을 사용 하여 분석하였다. ZnO층과 SiO₂ 층의 형성의 결과는 자성의 증가와 감소로 확인하였다. 합성된 ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ NPs의 광촉매 효과는 오염물질 대신 methylene blue(MB)를 사용하여 UV 조사 하에 암실에서 실험하였다.

• 공업화학
• /
• 제29권6호
• /
• pp.710-715
• /
• 2018

본 연구에서는 자성을 이용하여 재수득이 가능한 광 촉매 물질인 $ZnFe_2O_4@SnO_2@TiO_2$ core-shell nanoparticles (NPs)를 3단계 과정을 통해 합성하였다. 구조적 특성은 X-ray diffraction (XRD) 분석으로 확인하였다. Spinel 구조의 $ZnFe_2O_4$와 tetragonal 구조의 $SnO_2$와 anatase 구조의 $TiO_2$가 합성된 것을 확인하였다. 합성한 물질의 자기적 성질은 vibrating sample magnetometer (VSM)으로 확인하였다. Core 물질인 $ZnFe_2O_4$의 포화자화 값은 33.084 emu/g으로 확인하였다. $SnO_2$와 $TiO_2$층의 형성의 결과, 두께 증가로 인한 자성은 각각 33, 40% 감소하였으나 재수득이 가능한 충분한 자성을 가지는 것을 확인하였다. 합성된 물질의 광 촉매 효율은 methylene blue (MB)를 사용하여 측정하였다. Core 물질의 효율은 4.2%로 확인하였고 $SnO_2$와 $TiO_2$ shell 형성의 결과 각각 73%와 96%로 증가하였고 높은 광 촉매 효율을 가지는 것을 확인하였다. 또한 항균 특성은 대장균(E. Coli)과 황색포도상구균(S. Aureus)을 사용하여 억제 영역을 확인하였다. Shell이 형성되면서 더 넓은 억제 영역이 형성되었고 이는 광 촉매 효율을 측정한 결과와 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 2003

BaF $e_{12-2x}$ $Co_{x}$ $Ti_{x}$ $O_{19}$ (0$\leq$x$\leq$1.0) 분말을 sol-gel을 이용하여 제조하였다. 결정학적 및 자기적 성질을 x선 회절분석기(XRD), 열분석기(TG/DTA), 적외선분광기(FT/IR), 시료진동형자화율측정기(VSM), 및 Mossbauer 분광기를 이용하여 연구하였다. X선 회절 분석결과 격자상수 $\alpha$와 c는 x=0.0일 때 $\alpha$=5.822, c=23.215 $\AA$에서 x=1.0일 때 $\alpha$=5.895, c=23.295 $\AA$으로 x의 치환량이 늘어남에 따라 증가함을 알 수 있었다. Mossbauer 스펙트럼 분석 결과 $Co^{2+}$- $Ti^{4+}$ 이온의 site 점유도가 포화자화 값과 보자력을 조절할 수 있음을 알 수 있었다. $Co^{2+}$와 $Ti^{4+}$ 의 치환량이 증가함에 따라 Curie 온도는 선형적으로 감소함을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.177-183
• /
• 1999

Sol-gel법을 이용하여 초미세분말 CoFe1.9Bi0.1O4의 소결온도에 따른 결정학적 및 자기적 성질을 x-선 회절기와 M ssbauer 분광기, 진동시료 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 연구하였다. X-선 회절실험과 M ssbauer 분광실험으로부터 523K 이상에서 소결한 분말이 cubic spinel 구조를 가지고 있음을 알 수 있었다. M ssbauer 분광실험으로부터 523, 723K와 823K에서 소결한 분말의 경우 실온에서 준강자성체와 초상자성으로 인한 상자성체의 성질을 동시에 가지고 있고, 923K 이상에서 소결한 분말은 준강자성체의 단일상이 형성됨을 알 수 있었다. 923K에서 소결한 분말의 경우 격자상수값은 8.398$\pm$0.005$\AA$이었고 실온에서 A, B자리 초미세 자기장값은 Hhf(A)=479kOe, Hhf(B)=502kOe이며, 이성질체 이동값의 결과, A,B 자리 모두 Fe3+를 나타냈다. 실온에서 소결온도에 따른 포화자화값은 소결온도가 증가할수록 증가하였으며 보자력은 923K에서 소결한 시료가 1368 Oe로 최대값을 가졌다. 1123K에서 소결한 분말의 경우 포화자화값은 실온에서 75 emu/g로 CoFe2O4의 포화자화값 76 emu/g와 큰 차이를 나타내지 않았다.

• 한국자기학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.183-187
• /
• 2007

다강체 물질인 망간 산화물 $YMn_{2-x}Fe_xO_5$ (x = 0.00, 0.01)를 졸-겔법을 이용하여 합성하였다. 결정학적 및 자기적 성질을 알아보기 위해 x-선 회절기, 고 분해능 중성자 분말 회절기, 진동 자화율 측정기를 이용하였으며, 전기적 성질은 Physical Property Measurement System(PPMS)를 사용하여 연구하였다. x-선 회절 분석 결과 $YMn_2O_5$ 시료의 결정구조는 격자상수 $a_0=7.275\;{\AA},\;b_0=8.487\;{\AA},\;c_0=5.674\;{\AA}$을 갖는 단일상의 orthorhombic 구조로 분석 되었고, Fe가 치환됨에 따른 격자상수의 변화는 없었다. $YMn_2O_5$의 중성자 회절 실험 결과 다강체 특성이 발현되는 온도($T_2=18K$)에서 격자상수의 변화 및 자기 구조에 의해 나타나는 회절 피크가 변화하는 모습을 확인하였다. 또한 우리는 뫼스바우어 분광법을 이용한 전기 사중극자 분열값의 확인을 위하여 $YMn_{1.99}Fe_{0.01}O_5$를 합성하였고 $YMn_2O_5$와 $YMn_{1.99}Fe_{0.01}O_5$의 물리적 특성의 변화는 없는 것으로 확인하였다[1]. $T_2$에서 전기 사중 극자 분열값의 변화가 확인된 $YMn_{1.99}Fe_{0.01}O_5$ 시료의 유전상수 및 자화율 그래프를 통하여 다강체 특성이 서로 연관되어 상호작용을 함을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.209-215
• /
• 2009

M-type 바륨 페라이트(BaFe12O19)분말을 공침법을 이용하여 합성하였다. 출발물질의 조성은 $Fe^{3+}:\;Ba^{2+}$ 몰 비를 8로 고정하고 $Fe^{3+}$와 $Ba^{2+}$의 상대적인 양을 조절하였다. 열처리 방법과 pH의 차이에 의한 자기적 성질과 결정구조, 입자형상의 변화를 XRD(XRay Diffractometer), FESEM(Field Emission Scanning Electron Microscope), VSM(Vibrating Sample Magnetometer)을 이용하여 조사하였다. pH가 8이고 $Fe^{3+}:\;Ba^{2+}$의 비가 12 : 1.5 일 때 가장 큰 보자력 값을 얻었다. pH가 8일 때는 $Fe^{3+}$와 $Ba^{2+}$의 상대적인 양과 열처리 조건에 따라 보자력과 포화 자화 값의 변화가 크게 나타났다. 이것은 바륨 페라이트로 전이가 안 된 $\alpha$-$Fe_2O_3$ 상 때문이다. pH가 10일 때는 열처리 조건과 $Fe^{3+}$와 $Ba^{2+}$의 양과 상관없이 단일 상 M-type 바륨 페라이트를 얻을 수 있었으며 우수한 자화 값과 보자력을 나타내는 분말을 얻을 수 있었다. $Fe^{3+}$와 $Ba^{2+}$의 비가 13.6 : 1.7일 때 가장 큰 자화 값(55.7 emu/g)을 얻을 수 있었으며, 산소분위기에서 열처리 후 노냉한 분말이 높은 보자력과 자화 값을 나타내었다. FESEM으로 관찰된 입자의 크기는 50~200 nm이었다.