초록
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Ni-Zn ferrite의 구조와 자기적 특성 연구 Ni-Zn ferrite (Ni_{1-x}Zn_xFe_2O_4: x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1) 시료를 고체 상태 반응법으로 제작하고, 시료의 구조와 자기적 특성 변화를 연구하기 위해 X-선 회절 측정과 상온에서의 자기이력곡선 측정을 수행하였다. 또한 Co 치환이 자기적 특성에 미치는 영향을 연구하기 위해 Ni-Zn ferrite 시료 중 가장 자화율이 큰 시료를 기본 조성으로 선택하여 Co를 포함한 Ni-Co-Zn ferrite (Ni_{0.6-y}Co_yZ...

Ni-Zn ferrite의 구조와 자기적 특성 연구 Ni-Zn ferrite (Ni_{1-x}Zn_xFe_2O_4: x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1) 시료를 고체 상태 반응법으로 제작하고, 시료의 구조와 자기적 특성 변화를 연구하기 위해 X-선 회절 측정과 상온에서의 자기이력곡선 측정을 수행하였다. 또한 Co 치환이 자기적 특성에 미치는 영향을 연구하기 위해 Ni-Zn ferrite 시료 중 가장 자화율이 큰 시료를 기본 조성으로 선택하여 Co를 포함한 Ni-Co-Zn ferrite (Ni_{0.6-y}Co_yZn_{0.4}Fe_2O_4: y = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6)를 추가적으로 합성하였다. Ni-Zn ferrite는 cubic spinel 구조를 가지고 있으며, Zn^{2+} 이온의 치환 정도가 커질수록 lattice parameter가 감소하는 것을 확인하였다. 1150 ~ 1350 ℃로 소결 온도를 다르게 제작한 시료에서는 소결 온도에 따른 구조 변화는 보이지 않았으며 lattice parameter도 1/100 Å내에서 일치하였다. 또한 소결 온도와 관계없이 x = 0.4 일 때 가장 큰 자화율을 보이고 이 후 점차 감소하였으며, 보자력은 x가 증가함에 따라 점점 감소하였다. Zn^{2+} 이온의 치환양이 증가하면 tetrahedral site를 점유하고 Fe^{3+} 이온이 octahedral site로 이동하여 자화율이 증가하는 것을 알 수 있었다. 그러나 Zn^{2+} 이온이 계속 증가하면 octahedral site의 스핀 간의 상호작용이 커지게 되어 반평행 성분이 증가하기 때문에 자화율은 감소하기 시작한다. 소결 온도를 달리한 같은 조성을 가진 Ni-Zn ferrite 시료들에서는 소결 온도가 증가하면 포화자화율은 증가하고 보자력은 감소하는 것을 보이는데 이는 소결 온도가 증가할수록 입자가 성장하면서 비표면적과 기공률이 감소하기 때문이다. Ni-Zn ferrite는 고주파 대역에서 전력 손실로 인한 열전 손실을 수반하는데 이러한 약점은 적은 양의 Co^{2+} 이온을 치환하여, 고주파 대역에서의 전자기적 특성을 변화시켜 보완 할 수 있다. Ni-Co-Zn ferrite는 Co^{2+} 이온의 치환양이 증가함에 따라 lattice parameter가 증가하였고, 또한 자화율도 증가하였다. 그러나 0 ≤ y ≤ 0.4일 때 거의 비슷한 형태의 자기이력곡선을 보이는 것과는 달리 y ≥ 0.5에서는 보자력의 크기가 급격히 커지는 것을 볼 수 있다. 0 ≤ y ≤ 0.4에서는 y의 치환 정도가 커질수록 보자력도 증가하였다.

주제어

#Ni-Zn ferrite;

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