다결정${(Fe,In,Eu)}_2O_3$계의 자기적 성질에 관한 연구

A Study on the Magnetic Properties of Polycrystailine${(Fe,In,Eu)}_2O_3$

  • 발행 : 1991.06.01

초록

다결정${(Fe_{2}O_{3})}_{1-x-y}{(In_{2}O_{3})}_{x}{(Eu_{2}O_{3})}_{y}$(x=0.01, y=0.02과 x=0.02, y=0.03)의 자기적 성질을 X선 회절, $M\"{o}ssbauer$ 효과 방법과 자기이력 측정에 의해서 연구하였다. X선 회절결과는 이들 시료의 결정구조는 $\alpha-Fe_{2}O_{3}$와 같음을 보인다. 사중극자 분열과 평균 반폭치 분석으로부터 x=0.01과 y=0.02인 시료는 Morin 전이를 보이며, x=0.02와 y=0.03시료에서 반 강자성 벡타와 결정축[111]사이의 각은 온도의 증가에 따라 약 $35^{\circ}$로부터 (111) 평면에 놓이기 까지 변한다. 초미세 자기장의 온도 의존성은 스핀파 이론을 써서 분석하였다. 상온에서의 이성질체 이동값은 약 0.35mm/s로 이는 시료내의 철의 이온값은 $3^{+}$임을 의미하는 것이다. 이성질체 이동의 온도의존성은 Delbye모형을 써서 분석하였다.

The magnetic properties of the polycrystalline ${(Fe_{2}O_{3})}_{1-x-y}{(In_{2}O_{3})}_{x}{(Eu_{2}O_{3})}_{y}$(x=0.01, y=0.02과 x=0.02, y=0.03) have been studied by the methods of X-ray diffraction, $M\"{o}ssbauer$ effect, and magnetic hysteresis measurement. The X-ray diffraction patterns show that the samples have a same crystal structure as $\alpha-Fe_{2}O_{3}$. From the analysis of the temperature dependence of the quadrupole splitting and average half-width, it is found that the Morin transition occurs in the sample of x=0.01 and y=0.02 and the spin angle defined as the angle between the [111] crystal axis and antiferromagnetic vector, changes from about $35^{\circ}$ to the (111) plane as increasing the temperature in the sample of x=0.02 and y=O.03. The temperature dependence of magnetic hyperfine field is analyzed by using the spin-wave theory. The isomer shift values at room temperature are found to be given by about 0.35mm/s for the samples which means that the Fe ions belong to $3^{+}ion$. The temperature dependence of isomer shift was analyzed by using the Debye model.

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