Abstract
The nitrogenation process and magnetic properties of $Sm_{2}Fe_{17}N_{x}\;(0{\leq}x{\leq}3)$ were investigated. During the initial nitrogenation process, the nitrogen content had linear relation with the square root of nitrogenation time, and the activation energy for the process was calculated to be 102.4 kJ/mol. The magnetic properties of $Sm_{2}Fe_{17}N_{x}$ were strongly dependent on the nitrogen content and the composition having $Sm_{2}Fe_{17}N_{2.8}$ showed optimum magnetic properties with a Curie temperature of 450 oC. The intrinsic magnetic properties of the nitride at room temperature were $M_{s}=1147\;emu/cm^{3},\;K_{1}=4.6{\times}10^{7}erg/cm^{3},\;K_{2}=6.0{\times}10^{7}erg/cm^{3}\;and\;H_{A}=290\;kOe$, respectively.
$Th_{2}Zn_{17}$ 구조를 갖는 $Sm_{2}Fe_{17}$ 화합물을 이용하여 $250^{\circ}C$에서 $500^{\circ}C$까지 16시간 질화처리를 함으로써 $Sm_{2}Fe_{17}N_{x}$의 질화과정 및 질소함량에 따른 자기특성을 조사하였다. 질화초기에는 모든 온도구간에서 질소함량(${\Delta}W$)이 시간($\sqrt{t}$)에 대하여 직선적으로 증가하고, 이 관계를 이용하여 구한 질화과정의 활성화에너지, Q=102.4 kJ/mol이다. $Sm_{2}Fe_{17}N_{x}$의 자기특성은 질소함량에 크게 의존하며 $Sm_{2}Fe_{17}N_{2.8}$이 최적의 자기특성을 나타내었다. 이 질화물의 포화자화, 이방성상수, 이방성자장 및 큐리온도는 각각 $M_{s}=1147\;emu/cm^{3},\;K_{1}=4.6{\times}10^{7}erg/cm^{3},\;K_{2}=6.0{\times}10^{7}erg/cm^{3},\;H_{A}=290\;kOe\;및\;450^{\circ}C$이다.
