To understand the defect chemistry of multiferroic $BiFeO_3-based$ systems, we synthesized nonstoichiometric $Bi_{1+x}FeO_{3{\pm}{\delta}}$ ceramics by conventional solid-state reaction method and studied their structural, dielectric and high-temperature charge transport properties. Incorporation of an excess amount of $Bi_2O_3$ lowered the Bi deficiency in $BiFeO_3$. Polarization versus electric field (P-E) hysteresis loop and dielectric properties were found to be improved by the $Bi_2O_3$ addition. To better understand the defect effects on the multiferroic properties, the high temperature equilibrium electrical conductivity was measured under various oxygen partial pressures ($pO_2{^{\prime}}s$). The charge transport behavior was also examined through thermopower measurement. It was found that the oxygen vacancies contribute to high ionic conduction, showing $pO_2$ independency, and the electronic carrier is electron (n-type) in air and Ar gas atmospheres.
The magnetic states of nonstoichiometric substituted ferrite Fe$_{}1.429$(Al$_{4-x}$ Ga$_{x}$)$_{0.286}$ Si$_{0.143}$ /O$_4$ system have been investigated using Mossbauer spectroscopy and SQUID. The Mossbauer spectra at room temperature show well-defined two Zeeman patterns for x=0.2, superpositions of two Zeeman patterns and a doublet for x=0.4. The doublet peak seems to be originated from the superparamagnetic clusters. The system shows significant departures from the Neel's collinear model and seems to be the diluted ferrites. The Mossbauer spectra below R.T show various and complicated patterns, which can be explained by freezing of the superparamagnetic clusters. On cooling, magnetic states of the system may be various and multicritical, Resulting from SQUID measurements, there was an unexpected dip in magnetization curves below 50K. It was interpreted as an effect of spin canting including spin freezing or collective spin behavior.
The crystal structure and magnetic properties of a new solid solution type ferrite $(Fe_2O_3)_5-(Al_2O_3)_{3.4}-(Ga_2O_3)_{0.6}-SiO$ were investigated using X-ray diffraction and M$\"{o}$ssbauer spectroscopy. The results of the X-ray diffraction pattern indicated that the crystal structure of the sample appears to be a cubic spinel type structure. The lattice constant (a = 8.317 ${\AA}$) decreases slightly with the substitution of $Ga_2O_3$ even though the ionic radii of the Ga ions are larger than that of the Al ions. The results can be attributed to a higher degree of covalency in the Ga-O bonds than in the Al-O and Fe-O bonds, which can also be explained using the observed M$\"{o}$ssbauer parameters, which are the magnetic hyperfine field, isomer shift, and quadrupole splitting. The drastic change in the magnetic structure according to the Ga ion substitution in the $ (Fe_2O_3)_5(Al_2O_3)_{4-x}(Ga_2O_3)_xSiO$ system and the low temperature variation have been studied through a M$\"{o}$ssbauer spectroscopy. The M$\"{o}$ssbauer spectrum at room temperature shows the superpositions of two Zeeman patterns and a strong doublet. It shows significant departures from the prototypical ferrite and is comparable with the diluted ferrite. The doublet of spectrum at room temperature appears to originate from superparamagnetic clusters and also the asymmetry of the doublet appears to be caused by the preferred orientation of the crystallites. The M$\"{o}$ssbauer spectra below room temperature show various complicated patterns, which can be explained by the freezing of the superparamagnetic clusters. On cooling, the magnetic states of the sample were various and multi critical.
We have synthesized the low temperature sintered of Ni-Zn-Cu ferrite with nonstoichiometric composition a little deficient in $Fe_2O_3$ from $(Ni_{0.2}Cu_{0.2}Zn_{0.6})_{1+x}(Fe_2O_3)_{1-x}$. For low loss and acceleration of grain growth $TiO_2$ and $Li_2CO_3$ was added from 0.25 mol% to 1.0 mol%. The mixture of the law materials was calcinated and milled. The compacts of toroidal type were sintered at different temperature $(875^{\circ}C,\;900^{\circ}C,\;925^{\circ}C\;950^{\circ}C)$ for 2 hours in air followed by an air cooling. Then, effects of composition and sintering temperatures on the physical properties such as density, resistivity, magnetic induction, coercive force, initial permeability, and quality factor of the Ni-Zn-Cu ferrite were investigated. The density of the Ni-Zn-Cu ferrite was $4.85\sim5.32g/cm^3$, resistivity revealed $10^8\sim10^{12}\Omega-cm$. The magnetic properties obtained from the aforementioned Ni-Zn-Cu ferrite specimens were 1,300 gauss for the maximum induction, 4.5 oersted for the coercive force, 275 for the initial permeability, and 83 for the quality factor. The physical properties indicated that the specimens could be utilized as the core of high frequency range (involved microwave range) communication and deflection yoke of T.V.
Bae, Jihee;Kim, Jun Chan;Kim, Myong-Ho;Lee, Soonil
Korean Journal of Materials Research
/
v.30
no.2
/
pp.61-67
/
2020
BiFeO3 with perovskite structure is a well-known material that has both ferroelectric and antiferromagnetic properties called multiferroics. However, leaky electrical properties and difficulty of controlling stoichiometry due to Bi volatility and difficulty of obtaining high relative density due to high dependency on the ceramic process are issues for BiFeO3 applications. In this work we investigated the sintering behavior of samples with different stoichiometries and sintering conditions. To understand the optimum sintering conditions, nonstoichiometric Bi1±xFeO3±δ ceramics and Ti-doped Bi1.03Fe1-4x/3TixO3 ceramics were synthesized by a conventional solid-state route. Dense single phase BiFeO3 ceramics were successfully fabricated using a two-step sintering and quenching process. The effects of Bi volatility on microstructure were determined by Bi-excess and Ti doping. Bi-excess increased grain size, and Ti doping increased sintering temperature and decreased grain size. It should be noted that Ti-doping suppressed Bi volatility and stabilized the BiFeO3 phase.
Sr1+xSm1-xFeO4-y solid solutions with a composition range 0.00 ≤x≤1.00 have been prepared at 1200 ℃ in air under normal atmospheric pressure. All the solutions exhibit the K2NiF4-type structure of tetragonal system. Mohr salt analysis shows that the mole ratio of Fe4+ ion to Fe3+ ion or the τ value increases with the x value. Nonstoichiometric chemical formulas have been formulated from the x, τ, and y values. Electrical conductivity was measured in the temperature range of 173-373 K under atmospheric air pressure. The conductivities of each sample are varied within the semiconductivity range. The conductivity at constant temperature increases steadily with x value and activation energies are varied from 0.14 to 0.32 eV. The conduction mechanism of the ferrite system may be proposed as a hopping model of conduction electrons between the mixed valence states. The Mossbauer spectrum for the composition of x=0.00 shows a six line pattern by which the existence of Fe3+(I.S.=0.32 mm/sec) can only be identified. The spectra for the compositions of x=0.50 and 1.00 presents broad single line patterns showing a mixed valence state.
Chul Hyun Yo;Eun Seok Lee;Woong Bum Pyon;Moo Sil Pyon
Journal of the Korean Chemical Society
/
v.32
no.1
/
pp.3-8
/
1988
Nonstoichiometric solid solutions of the $Sr_{1+x}Dy_{1-x}FeO_{4-y}$ system (x = 0. 00, 0. 25, 0. 50, 0. 75 and 1. 00) with layered $K-2NiF_4$ type structure were prepared at 1200$^{\circ}$C under atmospheric pressure. X-ray powder diffraction spectra show that the crystallographic phases of the samples are tetragonal within the x range. Nonstoichiometric chemical formulas have been determined by Mohr salt analysis and it shows that the amount of $Fe^{4+}$ ion or ${\tau}$ value increases with increasing x. Electrical conductivities of the samples which were measured in the temperature range of $-100{\sim}200^{\circ}$C under atmospheric air pressure are varied within the semiconductivity range of $l0^{-8}{\sim}10^{-2}(ohm^{-1}{\cdot}cm^{-1}$) and the activation energies are also varied from 0.02 to 0.08 eV. Mixed valency state of $Fe^{3+}$ and $Fe^{4+}$ in the sample of $Sr_{1.00}Dy_{1.00}FeO_{4.04}$ was identified again by Mossbauer spectrum at 200K.
Chul Hyun Yo;Kwang Sun Ryu;Mu Sil Pyun;Sung Joo Lee;Joong Gill Choi
Journal of the Korean Chemical Society
/
v.35
no.2
/
pp.99-104
/
1991
Nonstoichiometric solid solutions of Sr$_{1+x}Er _{1-x} FeO _{4-y}$ system (x = 0.00, 0.25, 0.50, 0.75 and 1.00) with layered $K_2NiF_4$ type structure were prepared at 1350$^{\circ}$C under atmospheric pressure. By the analysis of X-ray diffraction, the crystallographic structures of the solid solution of all compositions were found to be pseudo-tetragonal system. Nonstoichiometric chemical formulas have been determined by Mohr salt analysis. It shows that the amount of Fe$^{4+}$ increases with increasing x up to 0.50 and then decreases, and the value of oxygen nonstoichiometry increases with increasing x value. Mixed valency states of Fe$^{3+}$ and Fe$^{4+}$ in the sample were identified again by Mossbauer spectroscopic analysis at 298 K. Electrical conductivity varied within the semiconductivity range of 10-2 ∼ 10-7(${\Omega}$-1cm-1), activation energy for electrical conduction decreased with the increment of the mole ratio of Fe$^{4+}$ or ${\tau}$ value. The conduction mechanism could be explained by the hopping model of the conduction electrons between the valency states of Fe$^{3+}$ and Fe$^{4+}$.
The solid solutions of the $Sr_{1-X}M_XFeO_{3-y}$ (x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, M=Ca) system having perovskite structures were prepared in air by heat treatment at 1473 K for 18hr. X-ray diffraction assigns cubic system for all the samples and shows that the lattice volume of each system decreases with increasing x value until x=0.3, but increases abruptly from x=0.4. The mole fractions of $Fe^{4+}$ ion($\tau$ value), the amounts of oxygen vacancy (y value) and finally nonstoichiometric chemical formulas for each composition were determined from Mohr salt analysis. TG/DTA thermal analysis (temperature range: 300~1173K) exhibits that 3-y values of the samples having x=0.1 and 0.2, decrease with temperature and increase almost reversibly with decreasing temperature. The samples of $x{\geq}0.3$, however, didn't show the reversible weight change and the 3-y values of them were nearly 2.5 in cooling process. Conductivities of each sample were varied within the semiconductivity range at relatively low temperature. And the conductivity at constant temperature decreases steadily with x value. The conduction mechanism of this ferrite system may be proposed as a hopping model of conducting electrons between the mixed valence states. At high temperature semiconductivity of each sample changed into metallic property.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.