• 제목/요약/키워드: Ferromagnetic phase

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Structural, Magnetic, and Electronic Properties of Fe: A Screened Hybrid Functional Study

  • Jang, Young-Rok;Yu, Byung-Deok
    • Journal of Magnetics
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    • 제16권3호
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    • pp.201-205
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    • 2011
  • We performed total energy and electronic structure calculations for the basic ground state properties of Fe using the conventional generalized gradient approximation (GGA) and screened hybrid functionals as the form of the exchange-correlation functional. To that end, we calculated structural (equilibrium lattice constants, bulk moduli, and cohesive energies) and electronic (magnetic moments and densities of states) properties. Both functional calculations gave the correct ground state, the ferromagnetic bcc phase, in which the structural parameters agreed well with experimental results. However, the description of the cohesive energies and magnetic moments at the ground state exhibited different behavior from each other: the unusually small cohesive energy and large magnetic moment were observed in the screened hybrid functional calculations compared to the GGA calculations. The reason for the difference was examined by analyzing the calculated electronic structures.

이중 층 La1.4(Sr0.2Ca1.4)Mn2O7 세라믹스의 저온에서의 Small Polaron Hopping 전도 (Low-Temperature Small Polaron Hopping Conduction in Bilayer La1.4(Sr0.2Ca1.4)Mn2O7 Ceramics)

  • 정우환
    • 한국재료학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.26-31
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    • 2008
  • The dc resistivity and thermoelectric power of bilayered perovskite $La_{1.4}(Sr_{0.2}Ca_{1.4})Mn_2O_7$ were measured as a function of the temperature. In the ferromagnetic phase, ${\rho}(T)$ was accurately predicted by $a_0+a_2T^2+a_{4.5}T^{4.5}$ with and without an applied field. At high temperatures, a significant difference between the activation energy deduced from the electrical resistivity and thermoelectric power, a characteristic of small polarons, was observed. All of the experimental data can be feasibly explained on the basis of the small polaron.

Effects of Mn Doping on Structural and Magnetic Properties of Multiferroic BiFeO3 Nanograins Made by Sol-gel Method

  • Raghavender, A.T.;Hong, Nguyen Hoa
    • Journal of Magnetics
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    • 제16권1호
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    • pp.19-22
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    • 2011
  • [ $BiFeO_3$ ]is a multiferroic material that attracts attentions of many research groups due to its potential as being ferroelectric and ferromagnetic above room temperature. We have prepared both undoped- and Mn-doped $BiFeO_3$ by sol-gel auto-ignition method. Doping of Mn has resulted in decreasing grain size from 60 to 32 nm. X-ray diffraction data show that the samples are pure and single-phase. Infrared measurements on $BiFeO_3$ and Mn-doped $BiFeO_3$ revealed intrinsic stretching vibrations of tetrahedral sites of $Fe^{3+}$-O and of octahedral $Bi^{3+}$-O as well. On the other hand, as the Mn concentration increases, the magnetic moment of $BiFeO_3$ increases. It gives some suggestions in manipulating structural and magnetic properties of $BiFeO_3$ by doping Mn.

Correlation between Structures and Magnetism in Iron: Ferromagnetism and Antiferromagnetism

  • Lee, Dong-Kook;Hong, Soon-Cheol
    • Journal of Magnetics
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    • 제12권2호
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    • pp.68-71
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    • 2007
  • Even a pure bulk Fe has a complicated magnetic phase and its magnetism is still needed to be clarified. In this study we investigated the magnetism of bcc and fcc bulk Fe with total energy calculations as functions of atomic volume. The full-potential linearized augmented plane wave method was adopted within a generalized gradient approximation. The ground state of bulk Fe is confirmed to be of ferromagnetic (FM) bcc. For fcc structured Fe an antiferromagnetic (AFM) state is more stable compared to FM states which exist as low spin and high spin states. The stable AFM states were found to accompany a tetragonal distortion, while the FM states remained in a cubic symmetry. At an expanded lattice constant a high spin FM state was calculated to be able to be stabilized with significant enhanced magnetic moment compared to the value of the ground state, bcc FM.

진안일대에 분포하는 백악기 홍색 화강암류의 암석화학 및 물성특성 (Petrochemical and Physical Characteristics of the Cretaceous Pink Granites in the Jinan Area)

  • 윤현수;홍세선
    • 암석학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.161-177
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    • 2004
  • 진안일대의 백악기 홍색 화강암류는 암주상을 이루며 이 곳의 동부와 서부에서 인접하며 분포한다. 동부 화강암은 중-조립질이 우세한 원형상의, 서부 화강암은 부분적으로 반정질화, 세립질화되나 전반적으로 중-조립질이 우세한 타원형의 암체이다. 이들에게 종종 산출되는 미세 공동구조는 그 산출크기와 빈도수가 전자보다 후자에서 뚜렷이 증가한다. 이들은 거의 같은 광물조성을 이루며, 모우드 QAP도에서 각각 몬조화강암과 섬장화강암에 대부분 도시되는 양상을 이룬다. 열극발달 체계로 미루어 전자에는 비규격석이, 후자에는 규격석과 비규격석의 산출이 많을 것으로 보인다. 비중값의 차이는 후자보다 전자가 약간 더 치밀한 조직을 이룸을 제시한다. 흡수율과 공극율은 전자보다 후자에서 그 값이 각각 두 배정도 증가한다. 이러한 물성차이와 공동구조의 산출정도 등으로 미루어, 가스 방출이 동부보다 서부 화강암체에서 훨씬 더 많았던 것으로 해석된다. 이들 암류는 모두 산성암, 과알루미나암질, 캘크-알칼리 계열에 해당한다. AFH 관계, 주원소 산화물의 함량, 하커다이아그램과 Ba 대 Sr관계 등으로 미루어, 이들은 동일 화강암질 마그마 기원으로서 서부가 동부 화강암보다 후기의 분화암체일 것으로 해석된다. 콘드라이트로 표준화한 희토류원소는 경희토류에서 중희토류 원소로 갈수록 서서히 결핍되는 경향을 보이며, Eu의 부 이상은 사장석의 분별결정작용이 전자보다 후자에서 더 심하게 일어난 양강을 보인다. 중량 대자율은 각각 3.190${\times}$$10^{-6}$ SI와 3,504${\times}$$10^{-6}$ SI를 가져 모두 I-형과 자철석계열에, 그리고 여러 암석화학적 관계 등에서 모두 I-형에 도시된다. 대자율에 대한 지화학적 요소 및 모우드 변화 등으로 미루어 분화가 진행될수록 전철성분은 감소하나 그 중에 자성광물의 함량은 다소 증가된 것으로 보인다. 그리고 대자율은 상자성 광물보다 강자성광물인 불투명광물 등에 의하여 증가되는 것으로 해석된다.

하소온도가 M형 페라이트 복합재의 전자파 흡수 특성에 미치는 영향 (Effect of Calcination Temperature on Electromagnetic Wave Absorption Properties of M-type Ferrite Composite)

  • 천성준;최재령;이상복;이제인;이호림
    • Composites Research
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    • 제36권5호
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    • pp.289-296
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    • 2023
  • 본 논문에서는 밀리미터파 대역 전자파 흡수 소재로 알려진 M형 육방정계 페라이트의 하소 온도에 따른 전자기적 특성과 전자파 흡수 특성에 대해 분석하였다. 용융염 기반 Sol-gel법으로 합성된 M형 페라이트는 850℃ 이상의 하소 온도에서 모두 단상의 M형 결정구조를 가지며 하소 온도가 증가함에 따라 합성된 입자의 크기가 증가하였다. 또한 하소 온도가 증가함에 따라 포화자화는 조금씩 증가하는 반면 보자력은 1050℃에서 최대값을 보이며 그 이상의 하소 온도에서 급격히 감소하였다. M형 페라이트가 70 wt% 포함된 TPU 복합재를 제조한 후 강자성 공명이 발생되는 Q(33-50 GHz) 및 V(50-75 GHz) band 대역에서 복소 유전율/ 투자율을 측정한 결과 약 50 GHz 주파수 대역에서 강자성 공명에 의한 강한 자성손실을 확인하였다. 측정된 결과를 바탕으로 M형 페라이트 복합재의 반사손실을 계산한 결과 1250℃의 온도에서 하소된 M형 페라이트 복합재는 약 0.5 mm의 얇은 두께로도 강자성 공명이 일어나는 52 GHz 주파수 대역에서 -20 dB 이상의 우수한 전자파 흡수 성능을 보였다.

고상에피택시 YIG 박막의 온도에 따른 자기특성 (Temperature Dependence of Magnetic Properties of YIG films Grown by Solid Phase Epitaxy)

  • 장평우;김종렬
    • 한국자기학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.25-29
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    • 2005
  • 고상에피택시방법으로 성장한 YIG 박막의 온도에 따른 자기특성의 변화를 결정이방성과 수직이방성을 중심으로 측정하였다. 고상에피택시법의 열처리 온도가 낮을 경우 전위가 발생하여 응력을 해소함으로써 수직이방성이 유도되지 않았으나 높은 온도에서 열처리된 박막에는 우수한 에피택시성장으로 잔류응력이 축적되어 수직이방성이 유도되었다. 수직이방성자장은 기판과 박막의 열팽창계수의 차이로 결정자기이방성이 없어지는 온도까지 선형으로 감소하였고, 보자력도 온도가 증가하면 감소하였다. YIG(111) 에피택시박막에 수직이방성이 유도되었을 경우 결정이방성상수 $K_1$$H_k=4K_1/3M_s$로부터 결정할 수 있었다. 온도에 따른 초자화율의 거동은 Hopkinson 효과로 잘 설명되어졌으며 측정결과를 이용하명 상자성 자화율이 큰 기판위에 성장한 박막의 큐리온도를 쉽게 측정할 수 있었다.

Short-range magnetic order in La1-xBaxCoO3 cobaltites

  • Long, Phan The;Petrov, Dimitar N.;Cwik, J.;Dang, N.T.;Dongquoc, Viet
    • Current Applied Physics
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    • 제18권11호
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    • pp.1248-1254
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    • 2018
  • Magnetization versus temperature and magnetic-field measurements, M(T, $H_a$), have been carried out to study the magnetic and critical properties of polycrystalline $La_{1-x}Ba_xCoO_3$ (x = 0.3 and 0.5) cobaltites. These compounds with the density of ${\sim}6.2g/cm^3$ crystallized in the $R{\bar{3}}c$ rhombohedral and $Pm{\bar{3}}m$ cubic structures, respectively. With an applied field $H_a=200Oe$, M(T) data have revealed that the samples with x = 0.3 and 0.5 exhibit the ferromagnetic-paramagnetic (FM-PM) phase transition at the Curie temperature points $T_C=202$ and 157 K, respectively. At 4.2 K, the saturation magnetization ($M_{sat}$) decreases from 35.9 emu/g for x = 0.3-26.1 emu/g for x = 0.5. Particularly, the critical-behavior analyses in the vicinity of $T_C$ reveal all samples undergoing a second-order phase transition, with critical exponent values (${\beta}=0.328$ and ${\gamma}=1.251$ for x = 0.3, and ${\beta}=0.331$ and ${\gamma}=1.246$ for x = 0.5) close to those expected for the 3D Ising model. This proves short-range magnetic order existing in $La_{1-x}Ba_xCoO_3$. We believe that magnetic inhomogeneities due to the mixture of hole-rich FM regions (confined in the trivalent-cobalt hole-poor anti-FM matrix) and uniaxial anisotropy prevent long-range order in $La_{1-x}Ba_xCoO_3$.

Effect of Partial Substitution of Magnetic Rare Earths for La on the Structure, Electric Transport And Magnetic Properties of Oxygen Deficient Phase LaSr2MnCrO7-δ

  • Singh, Devinder;Sharma, Sushma;Mahajan, Arun;Singh, Suram;Singh, Rajinder
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권6호
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    • pp.1679-1683
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    • 2013
  • Intergrowth perovskite type complex oxides $La_{0.8}Ln_{0.2}Sr_2MnCrO_{7-{\delta}}$ (Ln=La, Nd, Gd, and Dy) have been synthesized by sol-gel method. Rietveld profile analysis shows that the phases crystallize with tetragonal unit cell in the space group I4/mmm. The unit cell parameters a and c decrease with decreasing effective ionic radius of the lanthanide ion. The magnetic studies suggest that the ferromagnetic interactions are dominant due to $Mn^{3+}$-O-$Mn^{4+}$ and $Mn^{3+}$-O-$Cr^{3+}$ double exchange interactions. Both Weiss constant (${\theta}$) and Curie temperature ($T_C$) increase with decreasing ionic radius of lanthanide ion. It was found that the transport mechanism is dominated by Mott's variable range hopping (VRH) model with an increase of Mott localization energy.

Effect of composition and structure on exchange anisotropy of IrxMn(100-x)/NiFe films

  • Suh, Su-jung;Park, Young-suk;Ro, Jae-chul;Yong-sung;Yoon, Dae-ho
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1998년도 PROCEEDINGS OF THE 14TH KACG TECHNICAL MEETING AND THE 5TH KOREA-JAPAN EMGS (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM)
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    • pp.91-95
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    • 1998
  • Exchange anisotropy between IrMn antiferromagnetic layer and NiFe ferromagnetic layer has been studied in IrxMn(100-x)/NiFe/Buffr/Si(100) films deposited by D. C. magnetron sputtering method. Among Zr, Ta, and Cu used as buffer layer, Zr and Ta enhanced the fcc(111) texture of NiFe and IeMn layer, but Cu did not affect microstructure of those layer. Strong fcc(111) texture of IrMn layer was confirmed to be the origin of exchange anisotropy of IrMn. Ir composition control in IrMn layer showed that {{{{ gamma -phase}}}} IrMn is stabilized between 10 and 30 at % Ir, an 21 at. % Ir in IrMn layer was optimum composition that showed maximum exchange anisotropy field. above 200 ${\AA}$ thickness of IrMn, antiferromagnetic property is stabilzed to show saturated exchange anisotropy field. Based pressure was confirmed to be critical requisite in IrMn-based spin-valve GMR system.

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