Abstract
The fundamental research about the amorphous ferrite, which is expected as the important material for electronic and information imdustry in future, was carried out in this work. Because the ferromagnetic amorphous ferrites reported recently are very inferior in magnetic properties than the crystalline ferrites, the development of the more ferromagnetic amorphous ferrites is required. In order to obtain the fundamental data for the preparation of amorphous ferrites, the hand-made twin-roller quenching apparatus was used for rapid quenching. Investigation on amorphous ferrite in the system $CaO-Bi_{2}O_{3}-Fe_{2}O_{3}$ has been carried out in the composition of 10-50 mole% CaO, 10-50 mole% $Bi_{2}O_{3}$, 40-70 mole% $Fe_{2}O_{3}$. Large magnetization values were obtained near the composition of the mixture of $BiFeO_{3}$ and $CaFe_{4}O_{7}$. Especially, an amorphous ${(CaO)}_{20}{(Bi_{2}O_{3})_{15}{(Fe_{2}O_{3})}_{65}$ specimen has a magmetization value of about 21.84 emu/g at 0K(10 kOe). Fe $M\"{o}ssbauer$ absorption spectrum indicates that this specimen is compsed of two amorphous phases, antiferromagnetic phase($\alpha$-phase) and ferromagnetic phase($\beta$-phase). Crystallization of this amorphous ferrite was happened in steps-$550^{\circ}C$ and $775^{\circ}C$, then observed crystal phases were perovskite phase of $BiFeO_{3}$ and $Fe_{2}O_{3}$ phase.
본 연구에서는 장래의 전자공업 및 정보산업의 기본소재로서 그 응용이 기대되고 있는비정질 산화물자성체를 개발하기 위한 기초연구를 수행하였다. 현재 연구보고 되어 있는 강자성비정질 산화물은 같은 조성의 다결정 ferrite에 비하여 그 자성이 빈약하므로 자성이 좀더 강한비정질 spinel ferrite의 개발이 요구된다. 자체 제작한 쌍 roller 초급내장치로써 $CaO-B_{2}O_{3}$ 계 amorphous ferrite 시료를 제조하고 얻어진 시편의 제특성을 조사하기 위해 XRD, DTA/TG, VSM, $M\"{o}ssbauer$ spectrum으로 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. $CaO-Bi_{2}O_{3}$ 계 amorphous ferrite는 10-50 mole% CaO, 10-50 mole% $Bi_{2}O_{3}$. 40-70 mole% $Fe_{2}O_{3}$의 조성 영역에서 제조가 가능하고 $BiFeO_{3}$와 $CaFe_{4}O_{7}$의 혼합 조성부근에서 강력한 자화를 나타낸다. 특히 ${(CaO)}_{20}-{(Bi_{2}O_{3})}_{15}{(Fe_{2}O_{3}}_{65}$의 조성에 있어서는 자화가 약 21.84 emu/g(10 kOe)이며 강 자성적인 거동을 나타낸다. 이 비정질 ferrite는 반강자성상($\alpha$-상)과 강자성상($\beta$-상)으로 되어 있다. 비정질 ferrite의 결정화는 $550^{\circ}C$와 $775^{\circ}C$에서 2단계로 일어나고, 그때 나타나는 결정상은 $BiFeO_{3}$의 perovskite 상과 ${\alpha}-Fe_{2}O_{3}$ 상이다.