한국자기학회지 (Journal of the Korean Magnetics Society)

  • 제20권5호
  • /
  • Pages.196-200
  • /
  • 2010
  • /
  • 1598-5385(pISSN)
  • /
  • 2233-6648(eISSN)
한국자기학회 (The Korean Magnetics Society)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

초미세 나노분말 γ-Fe2O3의 초상자성 특성연구

Superparamagnetic Properties of γ-Fe2O3 Nanoparticles

  • 이승화 (건국대학교 자연과학대학 전자정보) ;
  • 이재광 (건국대학교 자연과학대학 전자정보) ;
  • 채광표 (건국대학교 자연과학대학 전자정보) ;
  • 안성용 (삼성전기 LCR 사업부)
  • 투고 : 2010.09.09
  • 심사 : 2010.10.18
  • 발행 : 2010.10.31
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

Sol-gel 법을 이용하여 초상자성 나노 입자 $\gamma-Fe_2O_3$를 제조하였다. 입자의 크기 및 자기적 성질을 x-선 회절법(XRD), Mossbauer 분광법, 진동시료 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 연구하였다. x-선 회절 실험결과 150 이상에서 열처리한 입자는 순수한 cubic spinel 구조를 가지며, $150^{\circ}C$에서 열처리한 $\gamma-Fe_2O_3$의 평균입자 크기는 7 nm로다. Mossbauer 분광실험으로 $150^{\circ}C$에서 열처리한 입자는 상온에서 초상자성의 특성을 가지고 있음을 알 수 있었으며 초상자성의 특성을 잃어버리는 차단온도 $T_B$는 $183^{\circ}C$로 결정하였으며, 또한 자기이방성상수 K = $1.6{\times}10^6erg/cm^3$의 값을 얻었다. $150^{\circ}C$에서 열처리한 $\gamma-Fe_2O_3$의 VSM 측정 결과로부터 $150^{\circ}C$에서 열처리한 $\gamma-Fe_2O_3$의 경우 상온에서 초상자성의 특성을 확인 할 수 있었다.

$\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticles have been prepared by a sol-gel method. The structural and magnetic properties have been investigated by XRD, VSM and Mossbauer spectroscopy. $\gamma-Fe_2O_3$ powder annealed at $150^{\circ}C$ has a spinel structure and superparamagnetical behavior. The estimated size of superparammagnetic $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle is around 7 nm. The hyperfine fields at $-261^{\circ}C$ for the A and B patterns were found to be 503 and 485 kOe, respectively. The blocking temperature ($T_B$) of superparammagnetic $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle is about $-183^{\circ}C$. The magnetic anisotropy constant of $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle was calculated to be $1.6{\times}10^6ergs/cm^3$. $\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticle annealed at $150^{\circ}C$ can be a candidate for biomedicine applications as magnetic carriers.

키워드

참고문헌

  1. J. H. Lee, Y. M. Huh, Y. W. Jun, J. W. Seo, J. T. Jang, H. T. Song, E. J. Cho, H. G. Yoon, J. S. Suh, and J. W. Cheon, Nat. Med. 13, 1467 (2007). https://doi.org/10.1038/nm1671
  2. S. Vaidya, K. V. Ramanujachary, S. E. Lofland, and Ashok K. Ganguli, Cryst. Growth Des. 9, 1677 (2009). https://doi.org/10.1021/cg800237a
  3. S. H. Im, T. Herricks, Y. T. Lee, and Y. Xia, Chem. Phys. Lett. 401, 19 (2005). https://doi.org/10.1016/j.cplett.2004.11.028
  4. Y. Qiang, J. Antony, M. G. Marino, and S. Pendyala, IEEE Trans. Magn. 40, 3538 (2004). https://doi.org/10.1109/TMAG.2004.828962
  5. S. W. Hyun, T. Kouh, S. J. Kim, and C. S. Kim, J. Appl. Phys. 105, 07A506 (2009) https://doi.org/10.1063/1.3070611
  6. Hao Zeng, Jing Li, Z. L. Wang, J. P. Liu, and Shouheng Sun, Nano Lett. 4, 187 (2004). https://doi.org/10.1021/nl035004r
  7. Z. Xu, Y. Hou, and S. Sun, J. Am. Chem. Soc. 129, 8698 (2007). https://doi.org/10.1021/ja073057v
  8. X. Liu, Q. Hu, X. Zhang, Z. Fang, and Q. Wang, J. Phys. Chem. C 112, 12729 (2008).
  9. M. Ghosh, G. Lawes, A. Gayen, G. N. Subbanna, W. M. Reiff, M. A. Subramanian, A. P. Ramirez, J. P. Zhang, and R. Seshadri, Chem. Mater. 16, 118 (2004). https://doi.org/10.1021/cm030346j
  10. W. C. Kim, C. H. Rhee, H. J. Kim, S. J. Moon, and C. S. Kim, Appl. Phys. Lett. 96, 242505 (2010). https://doi.org/10.1063/1.3455312
  11. H. P. klug and I. E. Alexander, X-ray Diffraction Proceduer, 2nd Ed. Wiley, New York (1974).
  12. S. W. Lee, J. G. Lee, K. P. Chae, W. H. Kwon, and C. S. Kim, J. Kor. Magn. Soc. 19, 57 (2009). https://doi.org/10.4283/JKMS.2009.19.2.057
  13. L. Neel, Ann. Geophys. 5, 39 (1949).
  14. A. J. Rondinone, A. C. S. Samia, and Z. J. Zhang, Appl. Phys. Lett. 76, 3624 (2000). https://doi.org/10.1063/1.126727
  15. S. Y. An, I. B. Shim, and C. S. Kim, J. Magn. Magn. Mater. 290, 1551 (2005). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2004.11.244
  16. B. K. Nath, P. K. Chakrabarti, S. Das, U. Kumar, P. K. Mukhopadhyay, and D. Das, Eur. Phys. B 39, 417 (2004). https://doi.org/10.1140/epjb/e2004-00212-0
  17. S. W. Lee and C. S. Kim, J. Magnetics 10, 5 (2005). https://doi.org/10.4283/JMAG.2005.10.1.005

피인용 문헌

  1. Effect of Pressure on the Magnetic Properties of Magnetite Nanoparticles Synthesized Using a High Pressure Homogenizer vol.26, pp.6, 2016, https://doi.org/10.4283/JKMS.2016.26.6.190