• 제목/요약/키워드: hyperfine-shift

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Calculation of NMR Chemical Shift for a 3d$^1$ System in a Strong Crystal Field Environment of Tetrahedral Symmetry (1). Application of the Expansion Method for a Spherical Harmonics for Derivation of Overlap and the Dipole Moment Matrix Elements of $\mid$4p > Atomic Orbitals and Derivation of the Radial Integrals for the Hyperfine Interaction for $\mid$4p > Atomic Orbitals

  • Ahn, Sang-Woon;Kim, Dong-Hee;Choi, Chang-Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제7권4호
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    • pp.299-304
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    • 1986
  • Master formulas for overlap integrals and the dipole moments involving |4p > atomic orbitals have been derived by the expansion method for spherical harmonics. The radial integrals for the hyperfine interaction have also been derived for |4p > atomic orbitals. The calculated values of the overlap integrals and dipole moment matrix elements by the expansion method for spherical harmonics for a hypothetical NO molecule are exactly in agreement with those of Mulliken's method. The radial integrals for the hyperfine interaction may be used to calculate the chemical shift for |4p > atomic orbitals.

비정질 $Fe_{83}B_9Nb_7Cu_1$의 M$\ (Distributions of Hyperfine Parameters in Amorphous $Fe_{83}B_9Nb_7Cu_1$ Alloys)

  • 윤성현;김성백;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.271-277
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    • 1999
  • M ssbauer 분광법을 이용하여 비정질합금 Fe83B9Nb7Cu1의 자기적 성질을 연구하였다. 개선된 Vincze의 방법을 적용하여 각 온도에서 초미세자기장, 이성질체 이동치, 그리고 quadrupole line broadening의 분포함수들을 얻었고 큐리온도는 393K, Hhf(0)는 231kOe로 산출되었다. 환산된 평균 초미세 자기장(reduced average hyperfine field)의 온도 변화는 S=1 자기화 곡선에 비해 급히 감소하는 양상을 보였고 이를 설명하기 위해 Handrich의 분자장 이론에서 교환 상호 작용의 척도인 에 =0.75-0.64(T/Tc)+0.47(T/Tc)2의 온도 의존성을 도입하였다. 평균 초미세 자기장(Hhf(T))은 저온에서 스핀파 여기에 의한 공식 Hhf(T)=Hhf(0)[1-0.44(T/Tc)3/2-0.28(T/Tc)5/2- ]으로 분석하였고, 큐리온도 부근에서는 1.00[1-T/Tc]0.39의 관계를 갖는 것으로 나타났다. 초미세 자기장 분포곡선의 선폭은 13K에서 102kOe (3.29 mm/s)였으며, 오도가 증가함에 따라 감소했다. 큐리온도 이상에서 평균 quadrupole splitting값은 0.43 mm/s였으며 quadrupole 이동치 분포에 의한 선폭 증가는 13K에서 0.1 mm/s, 320K에서는 0.072 mm/s 정도로 초미세 자기장 분포나 quadrupole line broadening에 의한 선폭 증가보다 작았다. 이성질체 이동치의 온도 변화에 Debye 모형을 적용하여 Debye 온도를 D=424K로 산출하였다.

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Hyperfine Interaction Integrals for NMR Chemical Shifts in 5f Paramagnetic Systems

  • 이기학;이지영;김동희
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제18권4호
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    • pp.424-427
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    • 1997
  • To study the NMR chemical shift arising from the 5f-electron orbital angular momentum and the 5f-electron spin dipolar-nuclear spin angular momentum interactions, the evaluation of the hyperfine integrals has been extended to any pairs of SCF type 5f orbitals adopting a general method which is applicable to a general vector R, pointing in any direction in space. From the electronic wavefunctions for 5f orbitals expressed in common coordinate system, the radial part of the hyperfine interaction integrals are derived by translating the exponential part, r2 exp(-2βr), in terms of R, rN and the modified Bessel functions. The radial integals for 5f orbitals are tabulated in analytical forms. When two of the hyperfine integrals along the (100), (010), (001), (110), and (111) axes are calculated using the derived radial integrals, the calculated values for the 5f system change sign for R-values larger than R 0.35 nm. But the calculated values for the 4f systems change sign for R-values larger than R 0.20 nm.

4f spin dynamics in TbNi$_2$B$_2$C by $^{11}$B NMR

  • Lee, K.H.;Seo, S.W.;Kim, D.H.;Khang, K.H.;Seo, H.S.;Hwang, C.S.;Hong, K.S.;Cho, B.K.;Lee, W.C.;Lee, Moo-Hee
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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    • pp.61-64
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    • 2000
  • $^{11}$B NMR measurements have been performed to investigate local electronic structure and 4f spin dynamics for TbNi$_2$B$_2$C single crystal. $^{11}$B NMR spectra show three resonance peaks due to the quadrupolar interaction. Shift and linewidth are huge and strongly temperature-dependent. In addition, both are proportional to magnetic susceptibility, indicating that the hyperfine field at the boron site originates from the 4f spins of Tb. $^{11}$B NMR shift and relaxation rates show high anisotropy for field parallel and perpendicular to the c-axis. Anisotropy of the shift and the relaxation rates suggests that the hyperfine field perpendicular to the c-axis is larger.

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NMR Chemical Shift for 4d$^n$ Systems (Ⅰ). Evaluation of the Required Hyperfine Integrals

  • Sang-woon Ahn;Hyuck-Choon Suh;Kee-Hag Lee
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제4권1호
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    • pp.17-25
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    • 1983
  • The hyperfine integrals for 4d orbitals have been evaluated adopting a general method which is applicable to a general vector, R, pointing arbitrary direction in space. The operator and the spherical harmonic part of 4d orbitals are expressed in terms of R and r$_{N}$ and the exponential part, r$^{2}$exp(-2${\beta}$r), of 4d orbitals is also translated as a function of R and r$_{N}$ and then integration is performed. The radial integrals for 4d orbitals are tabulated in analytical forms. The hyperfine integrals for 4d orbitals are also represented in analytical forms, using the specific formulas of radial series which we found.

Ex-situ 7Li MAS NMR Study of Olivine Structured Material for Cathode of Lithium Ion Battery

  • Lee, Youngil;An, JiEun;Park, Seul-A;Song, HyeYeong
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.63-68
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    • 2014
  • $^7Li$ nuclear magnetic resonance (NMR) spectra have been observed for $LiMPO_4$ (M = Fe, Mn) samples, as a promising cathode material of lithium ion battery. Observed $^7Li$ shifts of $LiFe_{1-x}Mn_xPO_4$ (x = 0, 0.6, 0.8, and 1) synthesized with solid-state reaction are compared with calculated $^7Li$ shift ranges based on the supertranferred hyperfine interaction of Li-O-M. Ex situ $^7Li$ NMR study of $LiFe_{0.4}Mn_{0.6}PO_4$ in different cut-off voltage for the first charge process is also performed to understand the relationship between $^7Li$ chemical shift and oxidation state of metals affected by delithiation process. The increment of oxidation state for metals makes to downfield shift of $^7Li$ by influencing the supertranferred hyperfine interaction.

기계적 합금화한 Fe계 분말 특성에 관한 뫼스바우어 분광학적 연구 (Mössbauer Study on Crystallographic and Magnetic Properties of Mechanical Alloying Fe-M(M=Cr, Mn, Cu, Zn) Powders)

  • 박재윤;최재주
    • 한국자기학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.26-29
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    • 2007
  • 비 평형 시료제조법으로 잘 알려진 기계적 합금법을 이용하여 Fe(Fe-Cr, Fe-Mn, Fe-Cu, Fe-Zn)계 분말을 제조하였다. 일정한 당량비를 갖는 Fe와 전이금속원소 M(Cr, Mn, Cu, Zn)분말을 Ar 분위기에서 볼밀을 사용하여 수주에 걸친 기계적 합금을 시행하였다. 분쇄시간에 대한 Fe계 분말들의 결정 구조적 및 초미세 자기적 특성 변화를 X선 회절기와 $M\"{o}ssbauer$ 분광계를 이용하여 관찰하였다. X-선 회절실험 결과 밀링시간의 진행에 따라 합금이 발생되고 격자 상수값은 전이금속원자 M의 Fe원자 치환에 따라 증가하였다. Fe원자 주위의 국소적 원자분포의 영향을 조사하기 위한 $M\"{o}ssbauer$ 분광실험에서 밀링시간의 경과와 더불어 강자성 상에 대한 공명 흡수선들의 평균선폭은 증가되었고 상자성 상 역시 관측 되었다. 치환에 의한 Fe 원자간 거리증가는 초미세 자기장값은 분산된 값을 가져왔으며, quadrupole shift와 isomer shift의 결과는 M 치환으로 Fe의 결정구조와 국부적 전하분포의 변화가 크게 일어나지 않음을 보여준다.

Mössbauer Study of Two Discernable Fe Sites in CaFe2O4

  • Yoon, Sung-Hyun
    • Journal of Magnetics
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    • 제14권2호
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    • pp.86-89
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    • 2009
  • Structural and magnetic properties of polycrystalline $CaFe_2O_4$ prepared by the solid state reaction method were studied using powder X-ray diffraction (XRD) and $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy. The structure of $CaFe_2O_4$ belongs to an orthorhombic system (space group: Pnma) with the lattice parameters $a=9.2373\;{\AA}$, $b=3.0237\;{\AA}$, and $c=10.7124\;{\AA}$. Results of structural refinement indicate, however, that there are two slightly different iron sites in the sample. The $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrum at 4.2 K shows a hyperfine sextet with a hyperfine magnetic field and an isomer shift of 47.3 T and 0.36 mm/s, respectively. An examination of the spectrum revealed that the line widths of the spectral lines were not uniform. The degree of asymmetric line broadening decreases with increasing temperature, suggesting that the difference in the degree of crystalline distortions between two $FeO_6$ octahedra is eliminated as the temperature rises.

$Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 결정학적 및 Mossbauer 효과 연구 (Crystallographic and Mossbauer studies of $Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.1}Fe_{1.9}O_4$)

  • 김우철;이승화;홍성렬;옥항남;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.118-124
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    • 1998
  • Ni0.65Zn0.35Cu0.1Fe1.9O4의 결정학적 및 자기적 성질을 Mossbauer 분광법과 X-선 회절법으로 연구하였다. 결정구조는 cubic spinel 구조이며, 격자상수 a0=8.390$\AA$임을 알았다. Mossbauer 스펙트럼은 12K부터 705K까지 취하였으며, 상온에서 이성질체 이동결과 사면체자리 [A 자리], 팔면체자리[B 자리] 모두 Fe+3가 임을 알았고, Neel 온도 TN=705K로 결정하였다. 온도가 상승함에 따라 Mossbauer 스펙트럼의 선폭이 증가하였는데 이는 철의 자리에서 여러 다른 초미세자기장의 온도의존성으로부터 기인된다고 몰 수 있으며, 전기사중극자 분열값이 Neel 온도에서 0.41mm.s인 반면 TN이하에소는 실험적인 오차범위에서 0으로 나타났는데 이것은 전기장기울센터의 주축에 대한 초미세자기장의 방향이 임의적이라는데 기인하는 것으로 해석이 된다.

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KFeO2 분말의 제조 및 뫼스바우어 분광학 연구 (Crystallographic and Magnetic Properties of KFeO2)

  • 문승제;심인보;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.38-42
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    • 2007
  • 단일상의 $KFeO_2$ 분말을 ball-mill법을 이용하여 제조 하였다. 결정학적 및 자기적 성질을 x-선 회절법, 중성자 회절 실험, 뫼스바우어 분광법으로 연구 하였다. x-선 및 중성자 회절실험 분석 결과 $KFeO_2$ 시료의 결정구조는 격자상수 $a_0=5.557{\AA},\;b_0=11.227{\AA},\;c_0=15.890{\AA}$을 갖는 단일상의 orthorhombic구조로 분석 되었다. 또한 시간변화에 따른 $KFeO_2$의 강한 흡습성으로 인한 급격한 변화를 확인할 수 있었다. 뫼스바우어 스펙드럼 결과 1 set(6-line)으로 분석되었다. 극저온(4.2 K)과 상온에서의 초미세자기장값(hyperfine field)은 각각 519, 489 kOe이었으며, 이성질체 이동치(isomer shift)는 0.19, 0.05 mm/s로 나타났다. $KFeO_2$의 스핀과 여기에 의한 T/Tc<0.7 이하의 초미세자기장 $H_{hf}(T)$의 변화는 $[H_{hf}(T)-H_{hf}(0)]/H_{hf}(0)=-0.16(T/Tc)^{3/2}-0.25(T/Tc)^{5/2}$로 얻어졌다.