The Jahn-Teller Effect in the Iron Copper Spinel $CuFe_{2}O_{4}$

철, 구리 스피넬 $CuFe_{2}O_{4}$의 Jahn-Teller 효과에 관한 연구

  • Published : 1995.04.01

Abstract

$CuFe_{2}O_{4}$ was accomplished by chemical rrethod and the crystallographic and magnetic properties have been studied by $M\"{o}ssbauer$ spectroscopy and X-ray diffraction. The slowly cooled sample is found to have a tetragonal spinel structure with the lattice constant $a=8.26{\pm}0.05{\AA},\;c=8.75{{\pm}}0.05{\AA}$. The $M\"{o}ssbauer$ spectra between the room temperature to the Curie temperature show that the $Cu_{2+}$ ions at octahedral site have the Jahn-Teller effect and the sample exhibits a structural phase transition near 630K due to the Jahn-Teller effect. The Curie temperature is found to be 690K and it is lower than that of ceramic method.

Copper ferrite $CuFe_{2}O_{4}$를 화학적인 방법을 사용한 미세입자 상태에서 시료를 제조한 후 이에 대한 결정학적 및 자기적 성질을 X-선 회절, $M\"{o}ssbauer$ 분광법 등을 사용하여 연구하였다. 결정구조는 서냉하여 제조한 결과 tetragonal phase spinel 구조로서 결정 상수는 $a=8.26{\pm}0.05{\AA},\;c=8.75{{\pm}}0.05{\AA}$로 측정되 었다. 실내 온도에서 부터 Curie 온도 이상까지 여러 온도범위에서 $M\"{o}ssbauer$ spectrum 을 측정, 분석한 결과 $Cu_{2+}$는 저온에서 spinel 구조의 8면체 자리에 위치하여 Jahn-Teller 효과를 나타내고, 이에 따라 630K 근방에서 결정구조상의 변화가 일어나고 있음을 알았다. Curie 온도는 690K로 세라믹 방법으로 제조한 시료에 비해 낮은 것으로 나타났다.

Keywords