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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 37, Number 11
JKCSEZ 37(11)
October 20, 1993 

 
Title
Study of Nonstoichiometric Composition and Physical Properties of Sr1+xHo1-xFeO4-y System

Sr1+xHo1-xFeO4-y계의 비화학량론적 조성과 그 물성에 관한 연구
Author
Kwang Sun Ryu, Kwang Hyun Ryu, Kwon Sun Roh, Chul Hyun Yo

유광선, 유광현, 노권선, 여철현
Keywords
Abstract
K2NiF4형 구조를 갖는 Sr1+xHo1-xFeO4-y (x = 0.00, 0.25, 0.50, 0.75 및 1.00) 고용체계를 대기압과 1550℃에서 제조하였다. 이 시료들의 X-선 회절도는 전 x 영역에서 모든 시료와 결정학적 상이 정방정계임을 나타내고 있다. 격자부피는 Sr2+ 이온이 치환되는 양이 증가함에 따라 계속적으로 증가한다. 전체 철이온에 대한 Fe4+ 이온의 몰비인 τ값은 시료의 Mohr 염 적정으로 결정하였으며 x값과 τ값으로부터 산소비화학량인 y값을 계산하였다. τ값과 y값은 x값의 증가에 따라서 증가함을 알 수 있었다. x값, τ값 y값을 일반식 Sr1+xHo1-xFe1-τ3+Feτ4+O4-y에 대입하여 비화학량론적 화학식을 결정하였다. Mossbauer 스펙트라는 Fe3+ 이온과 Fe4+ 이온의 혼합원자가 상태와 배위상태를 나타낸다. 각 시료들의 자기적 성질은 상온에서 상자성임을 알 수 있다. 전기전도도는 1.0 ~ 1 × 10-9 Ω-1cm-1의 범위의 반도체 영역에서 변한다. 전기전도도의 활성화 에너지는 τ값이 증가함에 따라 감소함을 알 수 있다. 전도성 메카니즘은 Fe3+ 와 Fe4+ 이온간에 전도성 전자의 건너뜀 모델로 설명되어야 한다.

The series of solid solutions in the Sr1+xHo1-xFeO4-y (x = 0.00, 0.25, 0.50, 0.75 and 1.00) systems with K2NiF4 type structure have been prepared at 1550℃ under an atmospheric air pressure. The X-ray powder diffraction spectra of these samples assign that the crystallographic phases are tetragonal system over the whole x range. The lattice volume was increased with increasing the substitution amount of the Sr2+ ion. The mole ratio of the Fe4+ ion to total iron ions or τ value has been determined by Mohr salt titration of the sample and then the y value was calculated from x and τ values. The τ and y values have been increased with x values. The nonstoichiometric chemical formula are formulated from the general formula of Sr1+xHo1-xFe1-τ3+Feτ4+O4-y replaced by x, τ and y values. Mossbauer spectra show the mixed valence state and coordination state of Fe3+ and Fe4+ ions. It is found out that the magnetic property of the samples is paramagnetic at room temperature. Electrical conductivity varied within the semiconductivity range of 1.0 to 1 × 10-9 Ω-1cm-1. Activation energy of the electrical conductivity was decreased with the τ value. The conduction mechanism should be explained by the hopping model of the conduction electrons between the valence states of Fe3+ and Fe4+ ions.

Page
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