비정질 Fe83B9Nb7Cu₁의 Mossbauer 분포함수 연구

국문 초록 (Abstract)

Mossbauer 분광법을 이용하여 비정질합금 Fe_(83)B_9Nb_7Cu₁의 자기적 성질을 연구하였다. 개선된 Vincze의 방법을 적용하여 각 온도에서 초미세자기장, 이성질체 이동치, 그리고 quadrupole line broadening의 분포함수들을 얻었고 큐리온도는 393 K, Hhf (0)는 231 kOe로 산출되었다. 환산된 평균 초미세 자기장(reduced average hyperfine field)의 온도 변화는 S=1 자기화 곡선에 비해 급히 감소하는 양상을 보였고 이를 설명하기 위해 Handrich의 분자장 이론에서 교환 상호작용의 척도인 △에 △=0.75-0.64(T/T_C)+0.47(T/T_C)²의 온도 의존성을 도입하였다. 평균 초미세 자기장(Hhf (T))은 저온에서 스핀파 여기에 의한 공식 Hhf (T)=Hhf (0) [1-0.44 (T/T_C)^(3/2)-0.28 (T/T_C)^(5/2) -…]으로 분석하였고, 큐리온도 부근에서는 1.00 [1-T/T_C]^(0.39)의 관계를 갖는 것으로 나타났다. 초미세 자기장 분포곡선의 선폭은 13 K에서 102 kOe (3.29 ㎜/s)였으며, 온도가 증가함에 따라 감소했다. 큐리온도 이상에서 평균 quadrupole splitting 값은 0.43 ㎜/s였으며 quadrupole line broadening에 의한 선폭 증가는 13 K에서 0.31 ㎜/s였고 320 K에서는 0.23 ㎜/s로 감소하였다. 반면에 이성질체 이동치 분포에 의한 선폭 증가는 13 K에서 0.1 ㎜/s, 320 K에서는 0.072 ㎜/s 정도로 초미세 자기장 분포나 quadrupole line broadening에 의한 선폭 증가보다 작았다. 이성질체 이동치의 온도 변화에 Debye 모형을 적용하여 Debye 온도를 Θ_D=424 K로 산출하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Amorphous Fe_(83)B_9Nb_7Cu₁ alloy has been studied by Mossbauer spectroscopy. Revised Vincze method was used and distributions of hyperfine field, isomer shift, and quadrupole line broadening of the sample at various temperatures have been evaluated and Curie temperature and Hhf (0) were calculated to be 393 K and 231 kOe, respectively. Temperature variation of reduced average hyperfine field shows a flattered curvein comparison with the Brillouin curve for S=1. This behavior can be explained on the basis of Handrich molecular field model, in which the parameter △, which is a measure of fluctuation in exchange interactions, is assumed to have the temperature dependence △=0.75-0.64τ+0.47τ² where τ is T/T_C. At low temperature, the average hyperfine field can be fitted to Hhf (T)=Hhf (0) [1-0.44 (T/T_C)^(3/2) - 0.28 (T/T_C)^(5/2) -…], which indicates the presence long wave length spin wave excitations. At temperature near TC, reduced average hyperfine field varies as 1.00 [1-T/T_C]^(0.39). It is also found that half-width of the hyperfine field distribution was 102 kOe (3.29 ㎜/s) at 13 K and decreased monotonically as temperature increased. Above the Curie temperature, an average quadrupole splitting value of 0.43 ㎜/s was found. Average line broadening due to quadrupole splitting distribution was 0.31 ㎜/s at 13 K and decreases monotonically to 0.23 ㎜/s at 320 K, whereas that due to the isomer shift distribution is 0.1 ㎜/s at 13 K and 0.072 ㎜/s at 320 K, which is much smaller than that of both hyperfine field and quadrupole splitting. The temperature dependence of the isomer shift can be fitted within the harmonic approximation to a Debye model with a Debye temperature Θ_D=424±5 K.