Abstract
Crystallographic and magnetic properties of single phase garnet $Y_{3-x}Bi_xFe_5O_{12}$ (x=0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0) were studied by using x-ray diffraction, Mossbauer spectroscopy and vibrating sample magnetometer (VSM). Ultra-fine polycrystalline cubic samples have been prepared by sol-gel method. The lattice constant increase linearly with increasing an amount of Bi. Annealing temperature was larger than 800 $^{\circ}C$ for the growth of a single-phase garnet powder. The second phase of garnet, $(BiFeO_3)$, was at 1000 $^{\circ}C$ for x=0.75, and 950 $^{\circ}C$ for x=1.00. From Mossbauer spectroscopy and VSM measurements, the magnetization and the coercivity were decreased and the Curie temperature $Y_{3-x}Bi_xFe_5O_{12}$(x=0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0) was slightly increased as increasing the Bi content.
Single phase garmet Y3-xBixFe5O12(x=0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0)을 ethylene glycol을 용매로 하여 sol-gel 법으로 합성후 x-ray diffraction, Mossbauer 분광기, vibrating sample magnetometer (VSM)를 이용하여 결정학적 및 자기적 특성을 연구하였다. Y과 Fe의 수화 반응을 통하여 얻은 Y3Fe5O12의 x-ray 회절 분석 결과는 결정구조가 cubic임을 알 수 있었고 Y에 Bi를 치환한 경우 또한 cubic 구조이었으며 Bi의 치환 량이 증가할수록 격자 상수가 선형적으로 증가함을 알수 있었다. Bi를 첨가한 Y3-xBixFe5O12 (x=0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0)의 단일상의 garnet이 형성되기 시작하는 온도는 80$0^{\circ}C$이고 secound phase (BiFeO3)가 생성되기 시작하는 온도는 x=0.75는 100$0^{\circ}C$이며 x-1.0은 95$0^{\circ}C$였다. Mossbauer 분광 실험과 VSM측정 결과 Birk 치환 될수록 포화 자화 값과 coercivity값이 감소하는 경향을 보였으며 Curic 온도는 Bi의 치환 양이 증가할수록 약간 증가하는 경향을 보임을 알 수 있었다.
