Ni-Zn ferrite 의 자기적 성질에 미치는 비양론 화학적 조성의 영향

Abstract

$Ni_{0.39} Zn_{0.61} Fe_{2+x}O_4$ system에서 조성과 소결온도를 변화시켜 자기적 성질의 변화를 연구하였다. x의 값은 -0.12에서 -0.04까지 변화 시켰으며 소결온도는 $975\,^\circ\!C$에서 $1200\,^\circ\!C$ 까지 $25\,^\circ\!C$ 간격으로 변화 시켰다. 소결밀도는 $Fe_2O_3$ 부족인 x = -0.12 인 조성과 stoichiometry에 가까운 x = -0.10, -0.08 조성이 $Fe_2O_3$ 과잉인 x = -0.06-0.04인 조성보다 anion vacancy concentration이 높아 산소 이온의 diffusion이 잘 되기 때문인 것 같다. 초투자율은 모든 조성이 소결온도가 증가함에 따라 증가하다가 어는 온도 이상에서는 감소하였다. 이는 소결온도가 올라갈수록 입자크기가 커져 domain wall relaxation이 일어나는 주파수가 낮아지기 때문으로 생각된다. 또한 초투자율은 stoichiometry에서 벗어날수록 감소 하였는데 $Fe_2O_3$부족 조성에서는 반응하지 않고 남아있는 NiO등이 second phase로 남아 domain wall의 이동을 방해하고, $Fe_2O_3$ 과잉 조성에서는 입자 성장 속도가 느려 입자크기가 stoichiometric 조성보다 작아 투자율이 감소한 것으로 생각된다. magnetic spectra에서는 소결온도가 올라갈수록 $\mu``,\; \mu"$ 은 증가 하였고 소결온도가 높을수록 $\mu"$ 의 주파수 변화에 대한 증가율은 크게 나타났다. 보자력은 소결온도가 높을수록 감소하였다. 이것은 소결온도가 높을수록 입자가 커져 domain wall의 이동이 용이하기 때문이라 생각된다. stoichiometry에서 벗어날수록 보자력은 증가하였는데 이것은 $Fe_2O_3$부족 조성에서는 second phase가 domain wall의 이동을 어렵게 하고 $Fe_2O_3$과잉 조성에서는 $\alpha-Fe_2O_3$의 석출로 domain wall의 이동이 어렵기 때문으로 생각된다.