Abstract
The series of solid solutions in the $Sr_{1+x}Ho_{1-x}FeO_{4-y}$ (x = 0.00, 0.25, 0.50, 0.75 and 1.00) systems with $K_2NiF_4$ type structure have been prepared at 1550$^{\circ}$C under an atmospheric air pressure. The X-ray powder diffraction spectra of these samples assign that the crystallographic phases are tetragonal system over the whole x range. The lattice volume was increased with increasing the substitution amount of the $Sr^{2+}$ ion. The mole ratio of the $Fe^{4+}$ ion to total iron ions or ${\tau}$ value has been determined by Mohr salt titration of the sample and then the y value was calculated from x and ${\tau}$ values. The ${\tau}$ and y values have been increased with x values. The nonstoichiometric chemical formula are formulated from the general formula of $Sr_{1+x}Ho_{1-x}Fe^3_{1-}\;^+_{\tau}Fe_{\tau}^{4+}O_{4-y}$ replaced by x,${\tau}$ and y values. Mossbauer spectra show the mixed valence state and coordination state of $Fe^{3+}\;and\;Fe^{4+}$ ions. It is found out that the magnetic property of the samples is paramagnetic at room temperature. Electrical conductivity varied within the semiconductivity range of 1.0 to 1 ${\times}\;10^{-9}{\Omega}^{-1}cm^{-1}$. Activation energy of the electrical conductivity was decreased with the $\tau$ value. The conduction mechanism should be explained by the hopping model of the conduction electrons between the valence states of $Fe^{3+}\;and\;Fe^{4+}$ ions.
$K_2NiF_4$형 구조를 갖는 $Sr_{1+x}Ho_{1-x}FeO_{4-y}$ (x = 0.00, 0.25, 0.50, 0.75 및 1.00) 고용체계를 대기압과 1550$^{\circ}$C에서 제조하였다. 이 시료들의 X-선 회절도는 전 x 영역에서 모든 시료와 결정학적 상이 정방정계임을 나타내고 있다. 격자부피는 $Sr^{2+}$ 이온이 치환되는 양이 증가함에 따라 계속적으로 증가한다. 전체 철이온에 대한$ Fe^{4+}$ 이온의 몰비인${\tau}$값은 시료의 Mohr 염 적정으로 결정하였으며 x값과 ${\tau}$값으로부터 산소비화학량인 y값을 계산하였다. ${\tau}$값과 y값은 x값의 증가에 따라서 증가함을 알 수 있었다. x값, ${\tau}$값 y값을 일반식 $Sr_{1+x}Ho_{1-x}Fe^3_{1-}\;^+_{\tau}Fe_{\tau}^{4+}O_{4-y}$에 대입하여 비화학량론적 화학식을 결정하였다. Mossbauer 스펙트라는 $Fe^{3+}$ 이온과 $Fe^{4+}$ 이온의 혼합원자가 상태와 배위상태를 나타낸다. 각 시료들의 자기적 성질은 상온에서 상자성임을 알 수 있다. 전기전도도는 1.0 ~ 1 ${\times}\;10^{-9}{\Omega}^{-1}cm^{-1}$의 범위의 반도체 영역에서 변한다. 전기전도도의 활성화 에너지는${\tau}$값이 증가함에 따라 감소함을 알 수 있다. 전도성 메카니즘은 $Fe^{3+}$ 와 $Fe^{4+}$ 이온간에 전도성 전자의 건너뜀 모델로 설명되어야 한다.