Spin-Peierls 전이를 하는 CuGeO₃계의 이온 치환 효과 = Effect of the Ionic Substitution in Spin-Peierls transition CuGeO₃ system

국문 초록 (Abstract)

Spin-Peierls 전이를 하는 CuGeO₃계에 원소를 치환했을 때의 자기적 및 결정학적 특성을 비교 검토하고, 직접 Cu₁-xGe₁-xFe₂O₃(x=0.05, 0.1) 시료를 제조하여 SQUID, Mssbauer 분광기, X-선 회절 방법으로 연구하였다. 이 시료의 결정구조는 orthorhombic 이고 격자 상수는 x= 0.05 때 a = 4.795Å, b=8.472Å, c=2.904Å 이고 x=0.1때는 a=4.784Å, b=8.472Å, c=2.904Å였다. 상온에서 Mssbauer 스펙트럼은 Fe³+ 이온의 사면체 자리에 의한 이중선과 팔면체 자리에 의한 Zeeman 선으로 중첩되어 나타났고 자기감수율의 극대점과 Mssbauer 변수의 불연속으로부터 본 시료의 spin-Peierls 전이 온도는 13K 임을 알아냈다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The magnetic and crystallograpic properties of the substituted spin-Peierls transition CuGeO₃ system have been reviewed, and we synthesized the Cu₁-xGe₁-xFe₂xO₃ (x=0.05 and x=0.1) system and studied by superconducting quantum interference device, Mossbauer spectrometer and x-ray diffractometer. The crystal structure is orthorhombic and the lattice constants are decreased as increasing iron contents. That is, in Cu₁-xGe₁-xFe₂xO₃ system a=4.795Å, b=8.472Å and c=2.932Å for x=0.05, and a=4.784Å, b=8.472Å and c=2.904Å for x=0.1 respectively. The Mossbauer spectra are superposition of the doublet due to the Fe³+ ions at tetrahedral sites and the sextet due to the Fe³+ ions at octahedral sites at room temperature. From the cusp of the magnetic susceptibility and the discontinuity of Mossbauer parameters we found the spin-Peierls transition temperature of our samples is 13K.