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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 39, Number 7
JKCSEZ 39(7)
February 20, 1995 

 
Title
Nonstoichiometry and Magnetic Properties of the Eu1-xSrxCoO3-y System

Eu1-xSrxCoO3-y계의 비화학량론과 자기적 특성
Author
Kwang Hyun ryu, Ji Young Min, Chul Hyun Yo*

유광현, 민지영, 여철현*
Keywords
Abstract
Eu1-xSrxCoO3-y계에 대한 각 조성의 시료를 1150℃ 대기압하에서 일정량의 반응혼합물을 가열하여 합성하였고, X-선 회절분석을 통하여 고용체가 합성되었음을 확인하였다. X-선 회절분석 결과 x=0.00과 0.25 조성의 화합물은 뒤틀린 orthoferrite형의 사방정계이고 x=0.50과 0.75는 단순 입방정계이고 s=1.00은 brownmillerite형의 사방정계이다. Co4+이온의 양(τ값)은 x=0.50에서 최대가 되고 산소공위는 x값이 증가함에 따라 증가한다. 합성된 화합물에 대한 Co4+ 이온의 몰비와 산소 비화학량을 결정함으로서 합성된 각 조성의 화합물에 대한 비화학량론적 화학식을 결정하였다. 페롭스카이트 구조의 팔면체자리에 존재하는 Co3+ 이온은 온도가 증가함에 따라 낮은 스핀상태에서 높은 스핀상태로의 전이가 일어난다. 이에 따라 자기측정 결과 각 시료는 온도가 상승함에 따라 유효자기모멘트가 증가한다. EuCoO3.00의 경우 팔면체자리에 존재하는 Co3+ 이온은 산소이온을 매개로 하여 이웃한 Co3+ 이온과 반강자성 간접상호작용을 한다. τ값이 증가하면 Co3+-O2--Co4+의 강자성 상호작용에 의해 θp의 절대값이 감소하고, 결국 x=0.50에서는 양의 θp값을 갖는다.

A series of samples in the Eu1-xSrxCoO3-y system has been prepared by heating the proper amount of reactant mixture to 1150℃ under an ambient atmosphere, and the solid solutions are identified by X-ray powder diffraction analysis. The crystal system of samples for the compositions of x=0.00 and 0.25 are found to be orthorhombic whose local symmetry is similiar to the distorted octahedra with orthoferrite type one, whereas those of x=0.50 and 0.75 to be the cubic system, and that of x=1.00 to the orthorhombic similiar to be the brownmillerite type. The amount of Co4+ ion (τ value) is maximized at the composition of x=0.50, and the oxygen vacancies increase with the x value. The nonstoichiometric chemical formula of each compound could be determined from the mole ratio of Co4+ ion and oxygen vacancies. The Co3+ ion located in octahedral site has spin transition from low spin to high spin states with increasing temperature. Therefore, the effective magnetic moment of each samples obtained from the magnetic measurement is increased with the increasing temperature. The EuCoO3.00 has strong antiferromagnetic interaction between the neighboring Co3+ ions through the intermediate oxygen ions. With the increasing τ value, the absolute θp value is decreased by the ferromagnetic interaction of Co3+-O2--Co4+ and thus the θp has positive value at x=0.50.

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