Magnetic nanoparticles have been investigated for use as biomedical purposes for several years. For biomedical applications the use of particles that present superparamagnetic behavior at room temperature is preferred [1-4]. To control the magnetic materials by magnetic field is essential locate particle to the suitable destination on feeding by injection. In order to use them properly, the particles should be nano size. However there are many difficulties in applications, because there is lack of identifications in nano magnetic properties. In our studies, structural and magnetic properties of iron oxide nanoparticles were investigated by XRD, VSM, TEM, and Mossbauer spectroscopy. At 13 K, hyperfine fields of ${\gamma}-Fe_2O_3$ were 516 kOe and 490 kOe, that of $Fe_3O_4$ were 517 kOe and 482 kOe. The saturation magnetizations were 21.42 emu/g and 39.42 emu/g. The particle size of powders is 5~19 nm.
한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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pp.61-64
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2000
$^{11}$B NMR measurements have been performed to investigate local electronic structure and 4f spin dynamics for TbNi$_2$B$_2$C single crystal. $^{11}$B NMR spectra show three resonance peaks due to the quadrupolar interaction. Shift and linewidth are huge and strongly temperature-dependent. In addition, both are proportional to magnetic susceptibility, indicating that the hyperfine field at the boron site originates from the 4f spins of Tb. $^{11}$B NMR shift and relaxation rates show high anisotropy for field parallel and perpendicular to the c-axis. Anisotropy of the shift and the relaxation rates suggests that the hyperfine field perpendicular to the c-axis is larger.
고속 중성자 조사한 원자로 압력 용기의 취하현상을 상온에서 X-선 회절 실험과 액체 질손 온도에서 M$\ "{o}$ssbauer 분광법으로 조사하였다. 시료의 중성자 조사량은 $10^{12},\;10^{13},\;10^{14},\;10^{15},\;10^{16},\;10^{17},\;10^{18}\;n/{\cal}cm^2$이다. X-선 회절 패턴에서 중성자 조사하지 않은 시료는 bcc 형태를 나타내었으나, 중성자 조사량이 $10^{17}\;n/{\cal}cm^2$ 이상인 시료에서는 bcc 구조가 사라지는 심각한 손상을 보였다. 모든 시료의 $M\ddot{o}ssbauer$ 스펙트럼은 두개 혹은 그 이상의 sextet의 중첩을 보였다. 모든 $M\ddot{o}ssbauer$ 스펙트럼은 본문에서는 3조의 sextet로 fitting 하였다. 이성질체 이동치와 사중극자 분열치는 거의 영에 가까운 값을 나타내었다. 액체 질소 온도에서 중성자 조사량이 $10^{17}\~10^{18}\;n/{\cal}cm^2$인 시료에서 S1 sextet의 초미세 자기장과 흡수 면적이 급격히 상승하는 현상을 관측하였으며, 상온에서 또한 이 현상을 관측하였다. 이는 중성자 조사에 의한 시료 내부의 $^{55}Mn$ 혹은 $^{56}Fe$이 $^{57}Fe$의 천이에 의한 $^{57}Fe$의 $M\ddot{o}ssbauer$ 핵종의 증가에 기인하는 것으로 추측된다.
단일상의 $KFeO_2$ 분말을 ball-mill법을 이용하여 제조 하였다. 결정학적 및 자기적 성질을 x-선 회절법, 중성자 회절 실험, 뫼스바우어 분광법으로 연구 하였다. x-선 및 중성자 회절실험 분석 결과 $KFeO_2$ 시료의 결정구조는 격자상수 $a_0=5.557{\AA},\;b_0=11.227{\AA},\;c_0=15.890{\AA}$을 갖는 단일상의 orthorhombic구조로 분석 되었다. 또한 시간변화에 따른 $KFeO_2$의 강한 흡습성으로 인한 급격한 변화를 확인할 수 있었다. 뫼스바우어 스펙드럼 결과 1 set(6-line)으로 분석되었다. 극저온(4.2 K)과 상온에서의 초미세자기장값(hyperfine field)은 각각 519, 489 kOe이었으며, 이성질체 이동치(isomer shift)는 0.19, 0.05 mm/s로 나타났다. $KFeO_2$의 스핀과 여기에 의한 T/Tc<0.7 이하의 초미세자기장 $H_{hf}(T)$의 변화는 $[H_{hf}(T)-H_{hf}(0)]/H_{hf}(0)=-0.16(T/Tc)^{3/2}-0.25(T/Tc)^{5/2}$로 얻어졌다.
$Eu(Fe_{1-x}In_{x})O_{3}$ (x=0, 0.03과 0.05)의 결정구조와 자기적 성질을 상온에서의 X선 회절, $M\"{o}ssbauer$ 분광학 및 자기이력곡선 측정 방법에 의해서 연구하였다. X선 회절 분석 결과는 모든 시료가 orthorhombic 결정구조를 가지며, 단위포의 체적은 x=0을 제외하면 In 농도의 증가에 따라 증가함을 보인다. $M\"{o}ssbauer$ 스펙트럼은 두셋트 여섯 lines을 갖는다는 가정하에 분석하였다. 분석 결과는 각 셋트에서의 초미세 자기장은 x의 증가에 따라 감소하였다. 본 연구의 시료에서 공명 흡수선의 반폭이 x의 증 가에 따라 증가함은, 측정 data가 $Fe^{3+}$ 이온 주위 z개의 $In^{3+}$ 이온이 존재할 확률 분포, $_{n}P_{z}(x)$에 비례하는 초미세 구조에 의한 흡수선의 합으로 이루어졌음을 의미한다. 자기이력 곡선에서 $M_{s}$와 $H_{c}$는 각각 X의 증가에 따라 감소와 증가를 보인다.
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.
비 평형 시료제조법으로 잘 알려진 기계적 합금법을 이용하여 Fe(Fe-Cr, Fe-Mn, Fe-Cu, Fe-Zn)계 분말을 제조하였다. 일정한 당량비를 갖는 Fe와 전이금속원소 M(Cr, Mn, Cu, Zn)분말을 Ar 분위기에서 볼밀을 사용하여 수주에 걸친 기계적 합금을 시행하였다. 분쇄시간에 대한 Fe계 분말들의 결정 구조적 및 초미세 자기적 특성 변화를 X선 회절기와 $M\"{o}ssbauer$ 분광계를 이용하여 관찰하였다. X-선 회절실험 결과 밀링시간의 진행에 따라 합금이 발생되고 격자 상수값은 전이금속원자 M의 Fe원자 치환에 따라 증가하였다. Fe원자 주위의 국소적 원자분포의 영향을 조사하기 위한 $M\"{o}ssbauer$ 분광실험에서 밀링시간의 경과와 더불어 강자성 상에 대한 공명 흡수선들의 평균선폭은 증가되었고 상자성 상 역시 관측 되었다. 치환에 의한 Fe 원자간 거리증가는 초미세 자기장값은 분산된 값을 가져왔으며, quadrupole shift와 isomer shift의 결과는 M 치환으로 Fe의 결정구조와 국부적 전하분포의 변화가 크게 일어나지 않음을 보여준다.
Cheju island is composed of volcanic tuff. The soil in Cheju island has principally sprung from basalt and partially made up of trachyte, and andesite. Also ancient relics, plain coarse pottery kilns and pantiles kilns are homogeneously distributed all over the Cheju island. In this study samples of plain coarse pottery and pantiles from five regions of Cheju island have been examined through X-ray fluorescence spectrometer and Mossbauer spectroscopy. It is thought that these samples be partially formed from neutral volcanic rock like trachyte and the valence state of iron is almost $Fe^{3+}$. Also the magnetic hyperfine field of goethite contained in these samples is less than synthetic goethite. This result shows the degradation of magnetic order caused by the partial substitution of diamagnetic positive ion $Fe^{3+}$ by $Al^{3+}$ in the goethite lattice.
[ $AB_2X_4$ ]((A, B)=Transition Metal, X=O, S, Se) 물질에서의 8면체 자리의 이온 거동과 4면체 자리 이온과의 상호작용에 대하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 4면체 자리에 비자성 이온인 Zn 이온을 치환함에 따른 자기구조의 변화를 관측하여 8면체 자리의 자기구조를 분석하고자 하였다. Cr이온의 일부를 Fe로 치환한 $[Co_{0.9}Zn_{0.1}]_A[Cr_{1.98}{^{57}Fe_{0.02}}]_BO_4$의 닐온도($T_N$는 90K로 $CoCr_{1.98}{^{57}Fe_{0.02}}O_4$ 비하여 감소하였다. 4.2 K에서의 초미세자기장값의 분석결과, 초미세자기장값의 작은 차이를 보이는 잘 분리된 2-set 형태로 나타났으며, $CoCr_{1.98}{^{57}Fe_{0.02}}O_4$의 초미세자기장값은 488, 478 kOe 인데 반하여, $Co_{0.9}Zn_{0.1}Cr_{1.98}{^{57}Fe_{0.02}}O_4$의 초미세자기장값은 $B_1=486$, $B_2=468$ kOe으로 나타났다. Zn 이온의 치환에 따라서 초미세자기장값의 변화를 알 수 있었다. 이러한 결과로 인하여, Zn 이온이 x=0.1 치환된 물질의 경우, 스핀재정렬온도($T_S$)가 18K으로 감소함을 알 수 있다.
The NMR spin echo in pure iron was measured as a function of external magnetic field up to 10 kgauss at room temperature. We observed the signal coming from a single domain formed over 7.5 kgauss which has not been detected in previous works. The resonance frequency shift with external field confirmed that the hyperfine field in iron is -330.2 kgauss. From the comparison of the magnetization curve with the domain wall signal and the resonance frequency in external field, we showed that NMR could give the useful qualitative information on the magnetization process. The extent of the internal strain removed by annealing, which can be hardly seen in hysteresis curves, was clearly shown up in the NMR line-width.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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