• 제목/요약/키워드: weakly ferromagnetic

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국내 중생대 화강암의 대자율 특성과 화학조성 (Magnetic Susceptibility and Petrochemical Compositions of Mesozoic Granites in Korea)

  • 홍세선
    • 암석학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.16-33
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    • 2004
  • 자기암석학적인 연구를 화강암에 적용시키기 위해서는 먼저 화강암의 자성 함량, 즉, 대자율에 대한 전반적인 이해와 암석의 화학적인 연구 기반을 바탕으로 화강암의 자기적 특성을 규명해야 한다. 이를 위해서는 자기 암석학적인 연구가 선행되어야 한다. 자성광물특성, 전암의 자기성질, 암석학적 연구, 지화학적 연구와 자기이상 특성을 연구하여 암석에 기록되어 있는 자기특성을 이해함으로서 좀 더 명확한 지질학적인 해석과 자기탐사에서의 지질학적 응용을 증대시킬 수 있다. 그러므로 이 연구에서는 국내의 화강암체들 중 포천, 지포리, 금산, 남원, 속리산, 용담, 태백산 지역, 마산, 진동화강암체 등 시대별, 지구조적으로 서로 다른 화강암들에 대한 대자율을 측정하고 이를 암석화학적 자료들과 비교하였으며 그 결과 암석의 진화경로, 지구조적인 차이, 화강암이 생성되는 암석화학적인 환경, 화강암의 정치심도에 따라 대자율이 반드시 정비례적이지는 않지만 서로간에 상관관계를 보이고 있음을 알 수 있다.

HTS high gradient magnetic separator prototype

  • Diev, D.N.;Lepehin, V.M.;Makarenko, M.N.;Polyakov, A.V.;Shcherbakov, V.I.;Shutova, D.I.;Surin, M.I.;Tagunov, E. Ya.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.1-5
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    • 2018
  • A high gradient magnetic (HGM) separator prototype with the $2^{nd}$ generation high temperature superconducting (2G HTS) magnetic system operated in sub-cooled nitrogen is presently under development at NRC "Kurchatov Institute" (Moscow, Russia). The main goal of the project is an attempt to shift away from the complicated liquid helium cryostats towards simple cryocooler-based nitrogen cryogenics as much more convenient for HGM separators industrial applications. Using of commercial HTS tapes allows to get a sufficient level of magnetic fields and extraction forces with low energy consumption. The expected operational parameters of the device are 1.2-1.5 T in the empty operational gap and up to 3 T on the ferromagnetic filters. In this paper we briefly describe the design of the HTS rotary separator prototype with the horizontally oriented rotor axis and propose different types of ferromagnetic filters intended for weakly magnetic ores enrichment.

Magnetic Exchange Interactions in a 2D Grid-like Copper(II) Polymer with Bridging End-on Cyanato and Pyrazine Ligands: A DFT Study

  • Kang, Dae-Bok
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권6호
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    • pp.1704-1710
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    • 2010
  • The structure of a 2D grid-like copper(II) complex [Cu$(NCO)_2$(pyz)](pyz=pyrazine) (1) consists of 1D chains of Cu-pyz units connected by double end-on (EO) cyanato bridges. Each Cu(II) ion has a distorted octahedral coordination, completed by the four EO cyanato and two pyrazine ligands. Magnetic interactions through EO cyanato and pyrazine bridges in 1 are discussed on the basis of DFT broken-symmetry calculations at the B3LYP level. For model dicopper(II) complexes I (bridged by cyanato) and II (bridged by pyrazine), electronic structure calculations reproduce very well the experimental couplings for the S = 1/2 ferromagnetic and antiferromagnetic exchange-coupled 2D system: the calculated exchange parameters J are +1.25 $cm^{-1}$ and -3.07 $cm^{-1}$ for I and II, respectively. The $\sigma$ orbital interactions between the Cu $x^2-y^2$ magnetic orbitals and the nitrogen lone-pair orbitals of pyrazine are analyzed from the viewpoint of through-bond interaction. The energy splitting of 0.106 eV between two SOMOs indicates that the superexchange interaction should be antiferromagnetic in II. On the other hand, there are no bridging orbitals that efficiently connect the two copper(II) magnetic orbitals in I because the HOMOs of the basal-apical NCO bridge do not play a role in the formation of overlap interaction pathway. The energy separation in the pair of SOMOs of I is calculated to be very small (0.054 eV). This result is consistent with the occurrence of weakly ferromagnetic properties in I.

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.

체심 입방구조 Rh(001) 표면의 전자구조와 자성 (The Electronic Structure and Magnetism of bcc Rh(001) Surface)

  • 조이현;;이재일
    • 한국자기학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.206-210
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    • 2008
  • 최근의 연구에 따르면 체심입방구조(bcc)를 가지는 Rh은 상자성 상태와 약간의 에너지 차를 보이며 강자성체가 된다고 한다. 이 연구에서는 bcc Rh(001) 표면의 전자구조와 자성을 일반기울기 근사 하에서 총퍼텐셜 선형보강 평면파 에너지 띠 계산방법을 이용하여 연구하였다. 표면의 자성상태는 강자성상태를 가졌으며, unrelaxed 된 경우에 표면층의 자기모멘트는 $0.48{\mu}B$로 덩치상태의 $0.43{\mu}B$에 비해 증진되었으나, 표면 바로 밑층의 자기모멘트는 $0.23{\mu}B$으로 상당히 줄어들었다. 총에너지 및 원자힘 계산을 통해 relaxed 된 구조를 구하였는데, 이 때 표면 층은 안쪽으로, 표면 바로 밑층은 바깥 쪽으로 이동하여 원래의 층간격보다 약 7.0% 줄어들었다. 이러한 층간 간격 변화는 표면 자성을 약화시켜, 표면층과 표면 바로 밑층의 자기모멘트를 $0.36{\mu}B$$0.14{\mu}B$로 줄어들게 하였다.

A facile one-pot solution-phase route to synthesizing anovel composite hierarchical hollow structure: W18O49/WO2 Hollow Nanourchins

  • 전성호;용기중
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.33.1-33.1
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    • 2009
  • To date, nanostructured tungsten oxides with a variety of stoichiometries, such as WO3, WO2.9, W18O49, and WO2, have been prepared, because they are promising candidates for applications such as gas sensors, photocatalysts, electrochromic devices, and field emission devices. Among them, W18O49 and WO2 have been widely studied due to their outstanding chemical sensing, catalytic, and electron emissive properties. Here we report, for the first time, a one-pot solution-phase route to synthesizing a novel composite hierarchical hollow structure without adding catalysts, surfactants, or templates. The products, consisting of a WO2 hollow core sphere surrounded by a W18O49 nanorod shell (yielding a sea urchin-like structure), were generated as discrete structures via Ostwald ripening. To our knowledge, this type of composite hierarchical core/shell structure has not been reported previously. The morphological evolution and the detailed growth mechanism were carefully studied. We also demonstrate that the size of the hollow urchins is readily tunable by controlling the reactant concentrations.Interestingly, although bulk tungsten oxides are weakly paramagnetic or diamagnetic, the as-prepared products show unusual ferromagnetic behavior atroom temperature. The urchin structures also show a very high Brunauer-Emmet-Teller (BET) surface area, suggesting that they may potentially be applied to chemical sensor or effective catalyst technologies.

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Structural ordering, electronic and magnetic properties of bundled $Mo_6S_9-_xI_x$ nanowires

  • Kang, Seoung-Hun;Tomanek, David;Kwon, Young-Kyun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.55-55
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    • 2010
  • We use ab initio density functional theory to determine the effect of bundling on the equilibrium structure, electronic and magnetic properties of $Mo_6S_{9-x}I_x$nanowires with x = 0, 3, 4.5, 6. Each unit cell of these systems contains two $Mo_6S_{6-x}I_x$ clusters connected by S3 linkages to form an ordered linear array. Due to the bi-stability of the sulfur linkages, the total energy of the nanowires exhibits typically many minima as a function of the wire length. We find that nanowires can switch over from metallic to semiconducting by applying axial stress. Structural order is expected in bundles with x=0 and x=6, since there is no disorder in the decoration of the Mo clusters. In bundles with other stoichiometries, we expect structural disorder to occur. We find the optimum inter-wire distance to depend sensitively on the orientation of the wires, but only weakly on x. It is also found that the electronic properties of nanowires are affected strongly due to bundling of nanowires exhibiting very unusual Fermi surfaces. Furthermore, ferromagnetic behaviors are observed in selected stable and many more unstable atomic arrangements in nanowire bundles.

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Sol-Gel Synthesis, Crystal Structure, Magnetic and Optical Properties in ZnCo2O3 Oxide

  • Das, Bidhu Bhusan;Barman, Bittesh
    • 대한화학회지
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    • 제63권6호
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    • pp.453-458
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    • 2019
  • Synthesis of ZnCo2O3 oxide is performed by sol-gel method via nitrate-citrate route. Powder X-ray diffraction (XRD) study shows monoclinic unit cell having lattice parameters: a = 5.721(1) Å, b = 8.073(2) Å, c = 5.670(1) Å, β = 93.221(8)°, space group P2/m and Z = 4. Average crystallite sizes determined by Scherrer equation are the range ~14-32 nm, whereas SEM micrographs show nano-micro meter size particles formed in ZnCo2O3. Endothermic peak at ~798 K in the Differential scanning calorimetric (DSC) trace without weight loss could be due to structural transformation and the endothermic peak ~1143 K with weight loss is due to reversible loss of O2 in air atmosphere. Energy Dispersive X-ray (EDX) analysis profile shows the presence of elements Zn, Co and O which indicates the purity of the sample. Magnetic measurements in the range of +12 kOe to -12 kOe at 10 K, 77 K, 120 K and at 300 K by PPMS-II Physical Property Measurement System (PPMS) shows hysteresis loops having very low values of the coercivity and retentivity which indicates the weakly ferromagnetic nature of the oxide. Observed X-band EPR isotropic lineshapes at 300 K and 77 K show positive g-shift at giso ~2.230 and giso ~2.217, respectively which is in agreement with the presence of paramagnetic site Co2+(3d7) in the oxide. DC conductivity value of 2.875 ×10-8 S/cm indicates very weakly semiconducting nature of ZnCo2O3 at 300 K. DRS absorption bands ~357 nm, ~572 nm, ~619 nm and ~654 nm are due to the d-d transitions 4T1g(4F)→2Eg(2G), 4T1g(4F)→4T1g(4P), 4T1g(4F)→4A2g(4F), 4T1g(4F)→4T2g(4F), respectively in octahedral ligand field around Co2+ ions. Direct band gap energy, Eg~ 1.5 eV in the oxide is obtained by extrapolating the linear part of the Tauc plot to the energy axis indicates fairly strong semiconducting nature of ZnCo2O3.

희토류원소-알루미늄 화합물 $RAI_{2}$의 자기적성질 및 구조 (Magnetic Properties and Structures of Rare earth-Aluminum Compounds $RAI_{2}$)

  • Moo-hee Lee;Seung-wook Um;Tae-kyung Park
    • 한국자기학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.185-190
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    • 1995
  • 희토류-알루미늄 금속합금, $RAI_{2}$ (R ; Lu, Ce, Gd) 를 arc-melt 방법으로 제조하였으며, 이들의 자기적성질 및 전자구조를 초전도양자간섭소자를 이용한 자기감수율 측정으로 연구하였다. $LuAl_{2}$의 자기감수율은 온도에 거의 무관하고 $10.1{\times}10^{-5}$ emu/mol, 크기의 Pauli 자화율을 보였다. 이로부터 얻어진 Fermi 준위에서의 전자상태밀도는 3.2 states/eV/formula unit였다. 한편 $CeAl_{2}$$GdAl_{2}$의 자기감수율은 성장성체의 Curie-Weiss 법칙을 따랐다. 저온에서의 자화곡선은, $CeAl_{2}$의 경우 4 K에서 반강자성적 상전이를 하고 $GdAl_{2}$의 경우 170 K에서 강자성적 상전이를 함을 보였다. 세가지 시료의 현저히 다른 자기적성질은 4f 밴드의 채움이 각기 다름에 기인한다.

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AIFeO3 물질의 Mössbauer 분광학적 연구 (Mössbauer Study of AIFeO3)

  • 위지훈;김삼진;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.14-17
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    • 2006
  • 졸겔법을 이용하여 $AIFeO_3$ 단일상을 제조하였으며, 그 결정학적 및 자기적 특성을 X선 회절법(XRD), 진동 시료 자화율 측정법(VSM), 뫼스바우어 분광법으로 연구하였다. 결정구조는 공간군이 $Pna2_1$ orthorhombic 구조로 분석되었으며, 격자 상수는 각각 $a_0=4.983\;{\AA},\;b_0=8.554\;{\AA},\;c_0=9.239\;{\AA}$임을 알 수 있었다. VSM을 이용하여 65K에서부터 상온까지 여러 온도 구간에서 자기이력곡선을 측정하였으며, 강자성 특성과 함께 저온영역에서 자기 이력 곡선의 비대칭성이 관측되었다. 온도에 따른 자기모멘트 측정 결과로부터 자기전이온도는 250k로 결정하였다. 뫼스바우어 스펙트럼은 4.2K에서부터 상온까지의 온도 영역에서 측정하였으며, 분석 결과 상온에서 이성질체 이동치는 0.32mm/s로 철의 이온상태가 ferric임을 확인할 수 있었다. 온도변화에 따라 측정된 뫼스바우어 스펙트럼 분석은 온도에 따라 선폭이 증가함이 관측되었는데, 이러한 흡수선의 비대칭적 선폭 증가는 1개의 사면체자리와 3개의 팔면체 자리의 Fe이온 분포와 각 부격자간 자기이방성 에너지 차이에 따른 결과로 해석된다.