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준강자성 ZnFe$_2$O$_4$ 나노입자의 자기 이방성 상수의 온도 의존성 (Temperature Dependence of the Magnetic Anisotropy Constant in Ferrimagnetic ZnFe$_2$O$_4$ Nanoparticles)

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최초등록일 2025.03.13 최종저작일 2017.04
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준강자성 ZnFe$_2$O$_4$ 나노입자의 자기 이방성 상수의 온도 의존성
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    서지정보

    · 발행기관 : 한국물리학회
    · 수록지 정보 : 새물리 / 67권 / 4호 / 432 ~ 437페이지
    · 저자명 : 윤성현

    초록

    준강자성 ZnFe$_2$O$_4$ 나노입자의 VSM 및 SQUID 측정 결과를 바탕으로 유효 자기이방성 상수의 온도의존성을 구하였다. 이를 위하여 나노입자의 크기분포 함수와 이방성 에너지장벽의 분포 함수를 구하고 이로부터 자기 이방상수의 온도 의존성을 구하는 방법을 소개한다. 나노입자의 크기분포 함수는 자기이력 곡선을 분석하여 구하였고, 자기 이방 에너지 장벽의 분포는 열자기 감쇄곡선을 분석하여 구하였다. 이를 바탕으로 입자의 크기와 blocking 온도의 관계를 구하고 Néel-Arrhenius 방정식으로부터 자기 이방상수 $K$를 온도의 함수로 구하였다. 자기 이방상수는 4.2 K에서 60 K에 이르는 동안 11.3$\times$10$^4$ (J/m$^3$)에서 0.2$\times$10$^4$ (J/m$^3$)으로 빠르게 감소하는 것으로 나타났다.

    영어초록

    The temperature dependence of the effective magnetic anisotropy constant of ferrimagnetic ZnFe$_2$O$_4$ nanoparticles was studied based on vibrating sample magnetometer (VSM) and superconducting quantum interference device (SQUID) magnetometry measurements. The dependence of the blocking temperature $T_B$ on the particle radius $r$ was first calculated by combining the particle-size distribution and the anisotropy energy-barrier distribution obtained from the hysteresis curve and the magnetic thermal decay curve, respectively. Finally, the magnetic anisotropy constant at a specific temperature was computed from the $r-T_B$ graph by using the Néel-Arrhenius relation. The resultant effective magnetic anisotropy constant increased monotonically with decreasing temperature from 0.2$\times$10$^4$ (J/m$^3$) at 60 K to 11.3$\times$10$^4$ (J/m$^3$) at 4.2 K.

    참고자료

    · 없음
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