Sol-gel법을 이용하여 Fe₃O₄과 M_0.2Fe_2.8O₄(M =Mn, Ni, Cu) 박막 시료을 만들어 M 치환에 따른 Fe₃O₄의 결정구조적 특성 및 양이온 분포를 X-ray diffraction(XRD)과 conversion electron Mössbauer(CEMS) 분광법을 이용하여 조사하였다. CEMS 분광법을 이용하여 Fe 이온의 전하상태와 거동과 초미세 자기적 특성을 분석하였다. M_0.2Fe_2.8O₄(M =Mn, Ni, Cu) 시료들은 Fe₃O₄에서와 같이 입방정 스피넬 구조를 나타내었으며, Ni 이온 치환된 시료에서는 격자상수 값이 Fe₃O₄에서의 값과 비교하여 감소하였고,
Mn 및 Cu 이온 치환된 시료에서는 증가하였다. CEMS 분석 결과 Mn²⁺ 및 Ni²⁺ 이온들은 주로 팔면체 자리를 치환하는 것으로 나타났으며, Cu²⁺ 이온들은 팔면체, 사면체 자리를 모두 치환하는 것으로 나타났다. 부스펙트럼들의 세기비 AB/AA는 계산값과 측정값에 다소 차이가 있었으며, 이것은 M 치환이 A와 B자리의 Debye 온도에 영향을 주는 것으로 해석된다. B-자리 부스펙트럼의 비교적 큰 선폭값은 M 이온 치환에 기인한 B-자리의 M 이온분포가 초미세자기장에 미치는 분포효과로 나타났다.

The crystallographic properties and cationic distribution of M_0.2Fe_2.8O₄(M =Mn, Ni, Cu) and Fe₃O₄ thin films prepared by sol-gel method have been investigated by X-ray diffraction (XRD) and conversion electron Mössbauer spectroscopy (CEMS). The ionic valence, preferred site, and hyperfine field of Fe ions of the ferrites could be obtained by analyzing the CEMS spectra. The M_0.2Fe_2.8O₄ films were found to maintain cubic spinel structure as in Fe₃O₄ with the lattice constant slightly decreased for Ni substitution and increased for Mn and Cu substitution from that of Fe₃O₄. Analyses on the CEMS data indicate that Mn²⁺ and Ni²⁺ ions substitute octahedral Fe²⁺ sites mostly, while Cu²⁺ ions substitute both the octahedral and tetrahedral sites. The observed intensity ratio AB/AA of the CEMS subspectra of the samples exhibited difference from the theoretical value. It is interpreted as due to the effect of the M
substitution for A and B on the Debye temperature of the site. The relative line-broadening of the B-site CEMS subspectra can be explained by the dispersion of magnetic hyperfine fields due to random distribution of M cations in the B sites.