- Zn1-xFexO의 뫼스바우어 분광학적 연구
- ㆍ 저자명
- 김성진,이상률,박철수,김응찬,조영걸,김동호,Kim. S.J.,Lee. S.R.,Park. C.S.,Kim. E.C.,Joh. Y.G.,Kim. D.H.
- ㆍ 간행물명
- 韓國磁氣學會誌
- ㆍ 권/호정보
- 2008년|18권 2호|pp.75-78 (4 pages)
- ㆍ 발행정보
- 한국자기학회
- ㆍ 파일정보
- 정기간행물| PDF텍스트
- ㆍ 주제분야
- 기타
$Zn_{1-x}Fe_xO(0{leq}xleq0.03)$의 자기적 특성을 알아보기 위해 XRD, VSM, 뫼스바우어 분광 실험을 하였다. $Zn_{1-x}Fe_xO$의 X-ray 회절 패턴은 전형적인 wurtzite 구조를 나타내었다. VSM(Vibrating Sample Magnetometer)을 사용하여 자기적 특성을 측정한 결과 상온에서 자기 이력곡선(M-H)은 강자성을 보이며, 0.8T에서 Fe 원자당 자기 모멘트는 약 $2{mu}_B$가 측정 되었다. 단, x=0.04 일 때는 약 $0.4{mu}_B$가 측정되었다. $Zn_{0.99}Fe_{0.1}O$의 뫼스바우어분광실험은 100K에서 300K에 이르는 다양한 온도 범위에서 실행 하였다. $Zn_{1-x}Fe_xO$의 뫼스바우어 스펙트럼 결과를 보면 주로 강자성(six-Lorentzian)상을 나타냈으며, 약한 상자성(Doublet밖이 발견되었다. $Zn_{0.99}Fe_{0.1}O$와 $Zn_{0.97}{^{57}Fe_{0.03}O}$에 대해 실온에서 측정된 초미세 자기장 값은 각각 411 kOe, 377 kOe로 강자성을 나타내었다. $Zn_{0.99}Fe_{0.1}O$의 강자성상에 대해 실온에서 측정된 이성질체 이동값은 -0.107 mm/s를 나타내었고, 이는 $Fe^0$ 상태를 나타낸다. 반면 $Zn_{0.99}Fe_{0.1}O$의 상자성상에 대해 실온에서 측정된 이성질체 이동감은 1.117 mm/s 상태이고 이는 $Fe^{2+}$를 나타내었다.
Recently, the-semiconductor ZnO, normally n-type, doped with magnetic impurities was reported to be ferromagnetic above room temperature. Since ZnO is optically transparent, ferromagnetic Zno should a transparent magnet as well. The purpose of this study was to carry out $Mddot{o}ssbauer$, X-ray and magnetic-susceptibility measurements on $Zn_{0.99}Fe_{0.1}O$ to examine its magnetic properties and to separate the contributions of the ferromagnetic and the paramagnetic phases to the magnetization. The X-ray diffraction (XRD) data for $Zn_{0.99}Fe_{0.1}O$ showed a typical hexagonal structure, with no indication of a secondary phase. The magnetic hysteresis (M-H) curve at room temperature showed an obvious ferromagnetic behaviour, and the magnetic moment per Fe atom under an applied field of 0.8 T was estimated to be about $2{mu}_B$, suggesting a low spin configuration of Fe ions. $Mddot{o}ssbauer$ spectra of $Zn_{0.99}Fe_{0.1}O$ have been taken at various temperatures ranging from 100 to 300 K. The Mossbauer spectrum of $Zn_{0.99}Fe_{0.1}O$ consists of a ferromagnetic (six-Lorentzian) and a paramagnetic phase (doublet).