• 제목/요약/키워드: antiferromagnetic

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Synthesis and Characterization of the Mixed-valence $[Fe^{II}Fe^{III}BPLNP(OAc)_2](BPh_4)_2$ Complex As a Model for the Reduced Form of the Purple Acid Phosphatase

  • 이재승;;이호진;이강봉;허남회
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제21권10호
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    • pp.969-972
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    • 2000
  • [Fe II Fe III $BPLNP(OAc)_2](BPh_4)_2$ (1), a new model for the reduced form of the purple acid phosphatases, has been synthesized by using a dinucleating ligand, 2,6-bis[((2-pyridylmethyl)(6-methyl-2-pyridylmethyl)ami-no)methyl]-4-nitrophenol (HBPLNP) . Complex 1 has been studied by electronic spectral, NMR, EPR, SQUID, and electrochemical methods. Complex 1 exhibits two strong bands at 498 nm $(\varepsilon=$ 2.6 ${\times}10^3M-^1cm-^1)$ and 1363 nm $(\varepsilon=$ 5.7 ${\times}10^2M-^1cm-^1)$ in $CH_3CN.$ These are assigned to phenolate-to-FeIII and intervalence charge-transfer transitions, respectively. NMR spectrum of complex 1 exhibits sharp isotropically shifted resonances, which number is half of those expected for a valence-trapped species, indicating that electron transfer between FeⅡ and FeⅢ centers is faster than NMR time scale at room temperature. Complex 1 undergoes quasireversible one-electron redox processes. The $FeIII_2/FeIIFeIII$ and $FeIIFeIII/FeII_2$ redox couples are at 0.807 and 0.167 V ver-sus SCE, respectively. It has Kcomp = 5.9 ${\times}$10 1s(acetato) ligand combination sta-bilizes a mixed-valence FeIIFeIII complex in the air. Interestingly, complex 1 exhibits intense EPR signals at g = 8.56, 5.45, 4.30 corresponding to mononuclear high-spin FeⅢ species, which suggest a very weak magnetic coupling between the iron centers. Magnetic susceptibility study shows that there is a very weak antiferromag-netic coupling (J = $-0.78cm-^1$, H = $-2JS_1${\times}$S_2)$ between FeII and FeIII centers. Thus, we can suggest that complex 1 has a very weak antiferromagnetic coupling between the iron centers due to the electronic effect of the nitro group in the bridging phenolate ligand.

A New Model for the Reduced Form of Purple Acid Phosphatase: Structure and Properties of $[Fe_2BPLMP(OAc)_2](BPh_4)_2$

  • 임선화;이진호;이강봉;강성주;허남휘;Jang, Ho G.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제19권6호
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    • pp.654-660
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    • 1998
  • $[Fe^{II}Fe^{III}BPLMP(OAc)_2](BPh_4)_2$ (1), a new model for the reduced form of the purple acid phosphatases, has been synthesized by using a dinucleating ligand, 2,6-bis[((2-pyridylmethyl)(6-methyl-2-pyridylmethyl)amino) methyl]-4-methylphenol (HBPLMP). Complex I has been characterized by X-ray diffraction method as having (μ-phenoxo)bis(acetato)diiron core. Complex 1 was crystallized in the monoclinic space group C2/c with the following cell parameters: a=41.620(6) Å, b=14.020(3) Å, c=27.007(4) Å, β=90.60(2)°, and Z=8. The iron centers in the complex 1 are ordered as indicated by the difference in the Fe-O bond lengths which match well with typical $Fe^{III}-O\; and\; Fe^{II}-O$ bond lengths. Complex 1 has been studied by electronic spectral, NMR, EPR, SQUID, and electochemical methods. Complex 1 exhibits strong bands at 592 nm, 1380 nm in $CH_3CN$ (ε = 1.0 × 103 , 3.0 × 102). These are assigned to $phenolate-to-Fe^{III}$ and intervalence charge-transfer transitions, respectively. Its NMR spectrum exhibits sharp isotropically shifted resonances, which number half of those expected for a valence-trapped species, indicating that electron transfer between $Fe^{II}\;and\;Fe^{III}$ centers is faster than NMR time scale. This complex undergoes quasireversible one-electron redox processes. The $Fe^{III}_2/Fe^{II}Fe^{III}\;and\;Fe^{II}Fe^{III}/Fe^{II}_2$ redox couples are at 0.655 and -0.085 V vs SCE, respectively. It has $K_{comp}=3.3{\times}10^{12}$ representing that BPLMP/bis(acetate) ligand combination stabilizes a mixed-valence $Fe^{II}Fe^{III}$ complex in the air. Complex 1 exhibits a broad EPR signal centered near g=1.55 which is a characteristic feature of the antiferromagnetically coupled high-spin $Fe^{II}Fe^{III}$ system $(S_{total}=1/2)$. This is consistent with the magnetic susceptibility study showing the weak antiferromagnetic coupling $(J= - 4.6\;cm^{-1},\; H= - 2JS_1{\cdot}S2)$ between $Fe^{II}\; and \;Fe^{III}$center.

NiO 증착시의 Ar 압력 변화에 따른 Ni-Fe/NiO 이층막의 자기적특성과 미세구조에 대한 연구 (A Study on the Magnetic Properties and Microstructures of Ni-Fe/NiO Bilayers with Various Ar Presure in NiO Deposition)

  • 노재철;이두현;김용성;서수정;박경수
    • 한국자기학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.369-373
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    • 1998
  • 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링 법으로 제작한 Ni-Fe/NiO 이층 박에서, NiO 증착 중 Ar 압력에 따른 교환이 방성의 변화를 고찰하엿으며 이를 미세조작과 관련시켜 해석하고자 하였다. 낮은 Ar 압력에서 증착한 Ni-Fe/NiO 이층막은 우수한 교환이방성 특성을 나타내었으나 Ar 압력이 증가함에 따라 교환이방성은 급격하게 감소하였다. 낮은 Ar 압력에서 증착한 시편은 NiO와 Ni-Fe 계면에서 epitaxy 경향을 나타내었으며 그 계면은 평범하고 그 경계는 두렷하게 구분하였다. 그러나 높은 Ar 압력에서 증착한 시편은 NiO와 Ni-Fe의 경계가 뚜렷하게 구분되지 않고 그 계면 또한 평활하지 않았다. 한편 NiO의 조성은 Ar압력의 증가에 따라 산소의 조성이 점점 증가하였다.

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Mn-Ir의 조성과 두께 및 초기진공도에 따른 Mn-Ir/Ni-Fe/Zr 다층막의 자기적특성과 미세구조 연구 (A Study on the Magnetic Properties and Microstructures of Mn-Ir/Ni-Fe/Zr Muti layers with Various Compositions, Thicknesses and Base Pressures)

  • 노재철;최영석;이경섭;김용성;서수정
    • 한국자기학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.166-172
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    • 1999
  • 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링 법으로 제작한 Mn-Ir/Ni-Fe/Zr/Si 다층막에서 Mn-Ir의 조성과 증착조건을 변화시키고 또한 Mn-Ir층의 두께를 조절한 후 자기적 특성과 미세구조에 대하여 고찰하였다. Mn-22at% Ir의 조성에서 219Oe의 가장 높은 Hex와 30Oe의 낮은 Hc를 얻을 수 있었다. 초기진공도가 3.0$\times$10-6Torr 이상 일때는 교환이방성이 사라지게 되었으며 이것은 Mn-Ir의 비정질화와 결정립미세화에 의한 것으로 판단된다.

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Crystal Structure and Magnetic Properties of Sodium-Iron Phosphates NaFe0.9Mn0.1PO4 Cathode Material

  • Seo, Jae Yeon;Choi, Hyunkyung;Kim, Chul Sung;Lee, Young Bae
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권12호
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    • pp.1863-1866
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    • 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-$NaFePO_4$ ($T_N=15K$).

Structure and Physical Properties of Fe/Si Multiayered Films with Very Thin Sublayers

  • Baek, J.Y;Y.V.Kudryavtsev;J.Y.Rhee;Kim, K.W.;Y.P.Le
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.173-173
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    • 2000
  • Multilayered films (MLF) consisting of transition metals and semiconductors have drawn a great deal of interest because of their unique properties and potential technological applications. Fe/Si MLF are a particular topic of research due to their interesting antiferromagnetic coupling behavior. although a number of experimental works have been done to understand the mechanism of the interlayer coupling in this system, the results are controversial and it is not yet well understood how the formation of an iron silicide in the spacer layers affects the coupling. The interpretation of the coupling data had been hampered by the lack of knowledge about the intermixed iron silicide layer which has been variously hypothesized to be a metallic compound in the B2 structure or a semiconductor in the more complex B20 structure. It is well known that both magneto-optical (MO0 and optical properties of a metal depend strongly on their electronic structure that is also correlated with the atomic and chemical ordering. In order to understand the structure and physical properties of the interfacial regions, Fe/Si multilayers with very thin sublayers were investigated by the MO and optical spectroscopies. The Fe/si MLF were prepared by rf-sputtering onto glass substrates at room temperature with a totall thickness of about 100nm. The thicknesses of Fe and Si sublayers were varied from 0.3 to 0.8 nm. In order to understand the fully intermixed state, the MLF were also annealed at various temperatures. The structure and magnetic properties of Fe/Si MLF were investigated by x-ray diffraction and vibrating sample magnertometer, respectively. The MO and optical properties were measured at toom temperature in the 1.0-4.7 eV energy range. The results were analyzed in connection with the MO and optical properties of bulk and thin-film silicides with various structures and stoichiometries.

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CoFe/Cu/CoFe/PtMn 다층박막의 자기저항 곡선을 이용한 자기 등방성 특성 분석 (Analysis of Magnetic Isotropy Property using Magnetoresistance Curve of CoFe/Cu/CoFe/PtMn Multilayer Film)

  • 최종구;김수희;최상헌;이상석;이장로
    • 한국자기학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.123-128
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    • 2017
  • PtMn계 스핀밸브(Spin Valve, SV) 다층박막의 하부층 구조를 달리하여 제작된 시료를 열처리 후 측정한 자기저항(magnetoresistance, MR) 곡선과 자기이력 곡선(MH loop)으로부터 얻은 등방성의 자기적 특성을 조사하였다. PtMn층이 없는 스핀밸브 구조의 Glass/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/Ta(4 nm) 다층박막으로 측정한 MR 곡선에서 얻은 교환결합력($H_{ex}$), 보자력($H_c$), 자기저항비(MR(%))는 각각 0 Oe, 약 25 Oe, 3.3 %이었다. Glass/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/PtMn(6 nm)/Ta(4 nm) 다층박막으로 측정한 MR 곡선에서 반강자성체인 PtMn 박막으로 나타낸 효과로 하여금 나비 날개 형태로 얻은 $H_{ex}$, $H_c$, MR(%)는 각각 2 Oe, 316 Oe, 4.4 %이었다. 반강자성체인 PtMn층이 중간층으로 삽입된 이중 GMR-SV 다층박막으로 측정한 MR 곡선과 MH loop에서 얻은 $H_c$는 각각 37.5 Oe과 386 Oe이었으며, MR(%)는 각각 3.5 %와 6.5 %로 2개의 히스테리시스에서 사각비가 뚜렷하게 대칭적으로 나눠져 자기적 특성을 나타내었다. PtMn계 CoFe 스핀밸브 박막의 매우 작은 $H_{ex}$ 값과 미미한 형상이방성을 갖는 효과로 하여금 비등방성을 갖는 자기적 특성을 잃게 되었다. 이러한 결과는 PtMn 박막의 하부층과 상부층에 있는 SV 다층박막에서 각 강자성체의 자화 스핀배열로 일어나는 효과를 나타내었다.

CrPt3(001) 박막의 자성: 제일원리계산 (First Principles Calculations on Magnetism of CrPt3(001) Thin Films)

  • 정태성;제갈소영;임성현;홍순철
    • 한국자기학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.41-48
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    • 2017
  • $CrPt_3$ 합금은 큰 Kerr 효과를 보여 주는 강한 자기결정 이방성을 가지고 있고 흥미롭게도 훈트 제3법칙을 따르지 않는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 $CrPt_3$ 합금 박막의 두께의 따른 자성과 자기결정 이방성의 변화를 제일원리계산 방법을 이용하여 연구하였다. 기준 자료로 활용하기 위해 덩치 $CrPt_3$의 다양한 자성 상태, 즉 강자성(FM), A-, C-, G-type 반강자성(A-, C-, G-AF)에 대한 계산을 우선 수행하였는데 덩치 $CrPt_3$은 FM 상태가 안정하였고 이는 실험과 일치하였다. A-, C-, G-AF 상태가 FM 상태일 때 보다 총에너지가 각각 0.517, 0.591, 0.183 eV 만큼 높았고 Cr의 자기모멘트는 FM, A-, C-, G-AF 일 때 각각 2.782, 2.805, 2.794, $2.869_{{\mu}_B}$으로 확인되었다. $CrPt_3$(001) 박막의 표면은 CrPt 표면과 Pt 표면으로 두 종류의 원소 구성을 가질 수 있다. 각각의 표면에 대해 3층에서 9층까지 두께를 변화시켜 가면서 계산을 수행하였다. CrPt 표면의 3층 박막은 덩치와는 다르게 C-AF 상태가 FM 상태에 비해 8 meV 안정하였고 그 보다 두꺼운 5층, 7층, 9층 박막은 덩치처럼 FM 상태가 안정하였다. Pt 표면의 3층 박막은 C-AF 상태가 FM 상태에 비해 37 meV, 5층 박막은 G-AF이 FM 상태에 비해 54 meV 만큼 안정하였고 그 보다 두꺼운 7, 9층 박막은 덩치와 같이 FM 상태가 더 안정하였다.

면심입방 금속(Cu, Rh, Pd, Ag) (001) 표면 위의 철 단층의 자성 (Magnetism of Fe Monolayers on Nonmagnetic fcc Transition Metal (Cu, Rh, Pd, and Ag) (001) Surfaces)

  • 윤원석;차기범;노태환;한동호;홍순철
    • 한국자기학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.165-170
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    • 2009
  • 준안정 상태인 덩치 fcc Fe는 반강자성 상태가 기저 상태인 것으로 알려져 있고 적절한 fcc 금속 표면 위에 fcc Fe를 성장시킬 수 있음이 보고된 바 있다. 본 연구에서는 fcc 금속 (001) 표면 위의 Fe 원자층의 자성을 연구하기 위해 Cu(001), Rh(001), Pd(001), Ag(001) 표면 위의 Fe 단층의 자성을 제일원리계산 방법 중 자성 연구에 가장 적합한 총퍼텐셜선형보강평면파(fullpotential linearized augmented plane wave; FLAPW) 방법을 사용하여 연구하였다. 고려한 계 중에서 2차원 격자상수가 가장 작은 Cu(001) 표면과 가장 큰 Ag(001) 표면 위의 Fe 단층은 강자성이 비교적 큰 에너지 차이로 Fe-fcc 금속 층간 거리에 관계없이 안정적이었고, 중간 크기의 2차원 격자상수를 가진 Rh(001)과 Pd(001) 표면 위의 Fe 단층은 반강자성 상태가 안정적이었으나, 층간 거리가 커짐에 따라 강자성 상태가 안정적일 수도 있는 것으로 계산되었다. 계산된 자기모멘트는 1Fe/Cu(001), 1Fe/Rh(001), 1Fe/Pd(001), 1Fe/Ag(001)의 강자성 상태에서 2.811, 2.945, 2.987, 2.990 $_{{\mu}B}$이었고, 반강자성 상태에서는 2.624, 2.879, 2.922, 3.001 $_{{\mu}B}$이었다.

$Eu_{1-x}Sr_xCoO_{3-y}$계의 비화학량론과 자기적 특성 (Nonstoichiometry and Magnetic Properties of the $Eu_{1-x}Sr_xCoO_{3-y}$ System)

  • 류광현;민지영;여철현
    • 대한화학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.508-512
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    • 1995
  • $Eu_{1-x}Sr_xCoO_{3-y}$계에 대한 각 조성의 시료를 1150$^{\circ}C$ 대기압하에서 일정량의 반응혼합물을 가열하여 합성하였고 X-선 회절분석을 통하여 고용체가 합성되었음을 확인하였다. X-선 회절분석 결과 x=0.00과 0.25 조성의 화합물은 뒤틀린 orthoferrite형의 사방정계이고 x=0.50과 0.75는 단순 입방정계이고 x=1.00은 brownmillerite형의 사방정계이다. $Co^{4+}$ 이온의 양(${\tau}$값)은 x=0.50에서 최대가 되고 산소공위는 x값이 증가함에 따라 증가한다. 합성된 화합물에 대한$Co^{4+}$ 이온의 몰비와 산소 비화학량을 결정함으로서 합성된 각 조성의 화합물에 대한 비화학량론적 화학식을 결정하였다. 페롭스카이트 구조의 팔면체자리에 존재하는 $Co^{3+}$ 이온은 온도가 증가함에 따라 낮은 스핀상태에서 높은 스핀상태로의 전이가 일어난다. 이에 따라 자기측정 결과 각 시료는 온도가 상승함에 따라 유효자기모멘트가 증가한다. $EuCoO_{3.00}$의 경우 팔면체자리에 존재하는 $Co^{3+}$ 이온은 산소이온을 매개로 하여 이웃한 $Co^{3+}$ 이온과 반강자성 간접상호작용을 한다. ${\tau}$값이 증가하면 $Co^{3+}-O^2-Co^{4+}$의 강자성 상호작용에 의해 {\theta}_p$의 절대값이 감소하고, 결국 x=0.50에서는 양의 {\theta}_p$값을 갖는다.

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