나노입자 Zn0.5Ni0.5Fe2O4초상자성 성질 연구

Abstract

졸-겔법을 이용하여 나노 입자 <TEX>$Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$</TEX>를 제조하여 x선 회절법(XRD) 및 주사전자현미경(SEM) 측정을 통하여 결정학적 특성 및 입자의 크기를 연구하였으며, 제조된 나노 입자의 초상자성 성질을 Mossbauer분광법, 진동시료 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 연구하였다 XRD및 SEM의 측정으로부터 열처리 온도가 <TEX>$300^{\circ}C$</TEX>에서 순수한 cubic spinel구조를 가지며, 이 때 열 처리한 시료의 평균입자 크기는 7nm인 균일한 구형상 임을 알 수 있었다 Mossbauer분광실험으로 <TEX>$300^{\circ}C$</TEX>에서 열처리한 입자가 상온에서 초상자성의 특성을 가지고 있음을 알 수 있었으며, 4.2K에서의 초미세자기장은 <TEX>$H_{hf}$</TEX> (B-자리)=510, <TEX>$H_{hf}$</TEX>(A-자리)=475 kOe, 이성질체 이동 값은 0.37(B-자리), 0.33mm/s(A-자리)로 분석되었다. VSM측정 결과로부터 상온에서 초상자성 특성을 갖는 7nm <TEX>$Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$</TEX>의 차단온도 <TEX>$T_B$</TEX>는 90 K로 결정하였으며, 자기이방성상수 <TEX>$K=1.6\times10^6\;erg/cm^3$</TEX> 값을 얻었다. [ <TEX>$Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$</TEX> ] nanoparticles have been prepared by a sol-gel method. The structural and magnetic properties have been investigated by XRD, SEM, and Mossbauer spectroscopy, VSM. <TEX>$Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$</TEX> powder that was annealed at <TEX>$300^{\circ}C$</TEX> has spinel structure and behaved superparamagnetically at room temperature. The estimated size of superparammagnetic <TEX>$Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$</TEX> nanoparticle is around 7 nm. The hyperfine fields of the A and I patterns at 4.2 K were found to be 510 and 475 kOe, respectively. The blocking temperature <TEX>$(T_B)$</TEX> of superparammagnetic <TEX>$Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$</TEX> nanoparticle is about 90 K. The magnetic anisotropy constant and relaxation time constant of <TEX>$Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$</TEX> nanoparticle were calculated to be <TEX>$K=1.6\times10^6erg/cm^3$</TEX>.