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Co0.9Zn0.1Cr1.9857Fe0.02O4 물질의 초미세자기장 연구
The Study of Hyperfine Fields for Co0.9Zn0.1Cr1.9857Fe0.02O4

최강룡   (국민대학교 자연과학대학 물리학과UU0000250  ); 김삼진   (국민대학교 자연과학대학 물리학과UU0000250  ); 김철성   (국민대학교 자연과학대학 물리학과UU0000250  );
  • 초록

    [ $AB_2X_4$ ]((A, B)=Transition Metal, X=O, S, Se) 물질에서의 8면체 자리의 이온 거동과 4면체 자리 이온과의 상호작용에 대하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 4면체 자리에 비자성 이온인 Zn 이온을 치환함에 따른 자기구조의 변화를 관측하여 8면체 자리의 자기구조를 분석하고자 하였다. Cr이온의 일부를 Fe로 치환한 $[Co_{0.9}Zn_{0.1}]_A[Cr_{1.98}{^{57}Fe_{0.02}}]_BO_4$ 의 닐온도( $T_N$ 는 90K로 $CoCr_{1.98}{^{57}Fe_{0.02}}O_4$ 비하여 감소하였다. 4.2 K에서의 초미세자기장값의 분석결과, 초미세자기장값의 작은 차이를 보이는 잘 분리된 2-set 형태로 나타났으며, $CoCr_{1.98}{^{57}Fe_{0.02}}O_4$ 의 초미세자기장값은 488, 478 kOe 인데 반하여, $Co_{0.9}Zn_{0.1}Cr_{1.98}{^{57}Fe_{0.02}}O_4$ 의 초미세자기장값은 $B_1=486$ , $B_2=468$ kOe으로 나타났다. Zn 이온의 치환에 따라서 초미세자기장값의 변화를 알 수 있었다. 이러한 결과로 인하여, Zn 이온이 x=0.1 치환된 물질의 경우, 스핀재정렬온도( $T_S$ )가 18K으로 감소함을 알 수 있다.


    [ $AB_2X_4$ ](A, B=Transition Metal, X=O, S, Se) are cubic spinel normal ferrimagnets, in which M ions occupy the tetrahedral sites and Cr ions occupy the octahedral sites. Recently, they have been investigated for behaviour of B site ions and A-B interaction. Polycrystalline $[Co_{0.9}Zn_{0.1}]_A[Cr_{1.98}{^{57}Fe_{0.02}}]_BO_4$ compound was prepared by wet-chemical process. The ferrimagnetic transition was observed around 90K. $M\"{o}ssbauer$ absorption spectra at 4.2K show that the well-developed two sextets are superposed with small difference in hyperfine fields( $H_{hf}$ ). The hyperfine fields of $CoCr_{1.98}{^{57}Fe_{0.02}}O_4$ and $Co_{0.9}Zn_{0.1}Cr_{1.98}{^{57}Fe_{0.02}}O_4$ were determined to be 488, 478 kOe and 486, 468 kOe, respectively. We notice that the one of the magnetic hyperfine field values changes with Zn ion substitution. These results suggest the incommensurate states and spin-reorientation temperature( $T_S=18K$ ) changes with Zn ions substitution below spin-reorientation temperature( $T_S=28K$ ) of $CoCr_{1.98}{^{57}Fe_{0.02}}O_4$


  • 주제어

    스피넬 .   뫼스바우어 분광법 .   초미세자기장.  

  • 참고문헌 (5)

    1. J. Hemberger, H.-A. Krug von Nidda, V. Tsurkan, and A. Loidl, Phys. Rev. Lett., 98, 147203 (2007) 
    2. K. R. Choi, S. B. Kim, and C. S. Kim, J. Appl. Phys., 101, 09M105, (2007) 
    3. M. Matsuda, H. Ueda, A. Kikkawa, Y. Tanaka, K. Katsumata, Y. Narumi, T. Inami, Y. Ueda, and S.-H. Lee, Nature Physics, 3, 397 (2007) 
    4. Y. Yamasaki, S. Miyasaka, Y. Kaneko, J.-P. He, T. Arima, and Y. Tokura, Phys. Rev. Lett., 96, 207204 (2006) 
    5. S. -W. Cheong and Maxim Mostovoy, Nature Material, 6, 13 (2007) 

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