초록
산화물 자성체 (F $e_2$ $O_3$)$_{5}$(A $l_2$ $O_3$)$_{4-x}$(G $a_2$ $O_3$)$_{x}$)SiO계에 대한 결정구조 및 자기적 특성을 X-선 회절법과 Mossbauer분광법을 이용하여 연구하였다. Mossbauer분광법을 통해 Ga 이온의 치환량과 온도변화에 따른 자기구조의 변화를 조사하고 초전도 양자간섭장치 (SQUID)에 의한 거시적 자성정보와 비교하였다. X-선 회절법에 의한 결정구조는 Ga 이온의 치환량에 따라 입방정스피델 구조에서 사방정 구조로의 결정학적 전이가 관측되었으며 양이온 빈자리가 상당수 포함된 새로운 형태의 페라이트임을 알았다. 비자성 Ga 이온의 치환량 증가로 초상자성 군집체 (cluster)가 형성되어 치환전의 준강자성체 질서가 점차로 초상자성 군집체와 공존하는 초상자성체 특성을 보였다 x > 0.2 경우 상온이하 온도영역에서 Mossbauer 스펙트럼은 다양하고 복잡한 형태를 보이는데 이것은 초상자성 군집체의 동결에 의한 것으로 설명된다. 또한 SQUID 측정에서 나타난 50K 이하에서의 급격한 자화값의 감소는 스핀 canting의 효과로 설명된다.명된다.다.
The crystal structure and magnetic properties of magnetic oxide system (F $e_2$ $O_3$)$_{5}$(A $l_2$ $O_3$)$_{4-x}$(G $a_2$ $O_3$)$_{x}$)SiO has been studied using X-ray diffraction and Mossbauer spectroscopy The changes of magnetic structure by the Ga ion substitution and the temperature variation have been investigated using Mossbauer spectroscopy, and the results are compared with those of the SQUIB measurements. Results of X-ray diffraction indicated that the crystal structures of the system change from a cubic spinel type to an orthorhombic via the intermediate region. This magnetic oxide system seems to be new kind of spinel type ferrites containing high concentration of cation vacancies. Various and complicated Mossbauer spectra were observed in the samples (x>0.2) at temperatures lower than room temperature. This result could be explained by freezing of the superparamagnetic dusters. On cooling and substitution, magnetic states of the system show various and multicritical properties. Unexpected dip in magnetization curves below 50K was observed in SQUID measurements. It was interpreted as an effect of spin canting including spin freezing or collective spin behavior.ior.r.