초록
Spin-Peierls(SP) 전이 현상을 나타내는 $Cu_{0.95}Ge_{0.95}Fe_{0.1}O_3$를 제조하여 자기적 특성과 결정학적 특성을 알기 위하여 x선 회절, 자기감수율과 Mossbauer 스펙트럼을 측정 분석하였다. 결정구조는 직방정계(orthorhombic)였고 격자 상수는 a = 4.795 $\AA$, b = 8.472 $\AA$, c = 2.932 $\AA$이며, SP 전이 온도($T_{sp}$)는 13 K임을 알아냈다. 상온에서 Mossbauer 스펙트럼은 $Fe^{3+}$ 이온에 의한 두 개의 Zeeman선과 한 개의 이중선이 중첩되어 나타났다. Ge 이온만을 Fe 이온으로 치환시켜 만든 시료의 Mossbauer스펙트럼은 Zeeman 선을 나타내고, Cu 이온만을 Fe 이온으로 치환시켜 만든 시료의 Mossbuer 스펙트럼은 이중선을 나타내는 것으로 보아 각각의 선이 Ge와 Cu 자리로 치환되어 들어간 Fe 이온에 의한 것으로 생각된다. 또한 $T_{sp}$ 이하에서 Mossbauer 변수들의 불연속을 이중체가 형성되면서 나타나는 이온들의 위치 이동에 관련시켜 해석하였다. 본 시료외 N el온도는 715 K이고, Debye온도는 팔면체 자리가 540 K, 사면체 자리가 380 K임을 알아냈다.
Magnetic properties and crystallographic properties of $Cu_{0.95}Ge_{0.95}Fe_{0.1}O_3$ were studied by using x-ray diffraction, superconducting quantum interference device (SQUID) and Mossbauer spectroscopy. Our sample has orthorhombic structure and the lattice constants are a = 4.795 $\AA$, b = 8.472 $\AA$, c = 2.932 $\AA$. The spin-Peierls (SP) transition temperatures of our sample is 13 K. The Mossbauer spectra consisted with two Zeeman sextets and one doublet due to $Fe^{3+}$ions. The Zeeman sextets come from tetrahedral $Fe^{3+}$ions and the doublets come from octahedral $Fe^{3+}$ions. The jump up of magnetic hyperfine field of 2nd Zeeman sextet and the increasing of the values of quadrupole splitting and isomer shift of doublet below SP transition temperature could be interpreted related with the atomic displacements. The N el temperature is 715 K, the Debye temperature are 540 K for octahedral site and 380 K for tetrahedral site, respectively.
