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Y3Fe5-xMxO12 (M=Al, Cr, x = 0.25, 0.75)의 뫼스바우어분광학을 이용한 양이온 분포 연구

한국자기학회지, Volume 30, Number 3, 30 Jun 2020, Pages 75-79
엄영랑 * (한국원자력연구원 중성자-동위원소응용연구부), 선광민 (한국원자력연구원 중성자-동위원소응용연구부), 김철성 (국민대학교 나노전자물리학과)
Abstract
Al3+와 Cr3+ 이온이 치환된 가네트 Y3Fe5-xMxO12(M=Al과 Cr, x=0.5, 1.0)는 sol-gel 법으로 제조죄었다.  Y3Fe5-xMxO12
Mössbauer 스펙트럼은 12~700 K의 다양한 온도에서 측정되었다. 측정 온도가 Néel 온도에 이르면 뫼스바우어 스펙트럼
의 선폭이 넓어지는 것을 확인할 수 있다. Al 이온들은 사면체를 점유하는 것을 선호한다. 이 경우, 팔면체를 점유하고
있는 Fe3+ 이온은 Fe3+와 Al3+ 이온이 확률적으로 분포할 수 있는 6개의 사면체 부격자와 이웃하게 된다. 이경우 팔면체
는 사면체의 7가지 경우의 상호작용이 가능하다. Fe 이온에 의해 점유된 n개의 가장 가깝게 이웃할 수있는 Fe3+ 이온이
분포할 확률은 P(n,y) = 6Cnyn(1-y)6-n이 되며 여기서 y는 사면체(Td) 부격자의 철의 분포로 볼 수 있다. 반대로, Cr 이온
은 팔면체를 점유하는 것을 선호한다. 그래서 이웃하는 사면체 부격자는 5종류의 이온분포를 보일 수 있다. 팔면체 내의
Fe3+와 Cr3+의 분포는 4Cn이다.
Keywords: Al-과 Cr- 치환 YIG; 양이온분포; 뫼스바우어분광학
DOI: https://doi.org/10.4283/JKMS.2020.30.3.075