The crystal structure and magnetic properties of a new solid solution type ferrite (Fe2O3)5-(Al2O3)3.4-(Ga2O3)0.6-SiO were investigated using X-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy. The results of the X-ray diffraction pattern indicated that the crystal structure of the sample appears to be a cubic spinel type structure. The lattice constant (a = 8.317 Å) decreases slightly with the substitution of Ga2O3 even though the ionic radii of the Ga ions are larger than that of the Al ions. The results can be attributed to a higher degree of covalency in the Ga-O bonds than in the Al-O and Fe-O bonds, which can also be explained using the observed Mössbauer parameters, which are the magnetic hyperfine field, isomer shift, and quadrupole splitting. The drastic change in the magnetic structure according to the Ga ion substitution in the (Fe2O3)5(Al2O3)4-x(Ga2O3)xSiO system and the low temperature variation have been studied through a Mössbauer spectroscopy. The Mössbauer spectrum at room temperature shows the superpositions of two Zeeman patterns and a strong doublet. It shows significant departures from the prototypical ferrite and is comparable with the diluted ferrite. The doublet of spectrum at room temperature appears to originate from superparamagnetic clusters and also the asymmetry of the doublet appears to be caused by the preferred orientation of the crystallites. The Mössbauer spectra below room temperature show various complicated patterns, which can be explained by the freezing of the superparamagnetic clusters. On cooling, the magnetic states of the sample were various and multi critical.

Fe-Se-Te계(FeSe(sub)1-xTe(sub)x, x=0.2, 0.5, 0.8)의 특성을 X-선 회절법 및 Mossbauer 분광법에 의해 조사하였다. 결정구조는 세 시료 모두 주된 tetragonal PbO 구조와 hexagonal NiAs 구조가 일부 혼합된 형태를 보였으며 x=0.5의 경우 tetragonal 구조의 격자상수 값은 a=3.795Å, c=5.896Å 이며 c/a=1.55로 나타났다. 다양한 온도변화에 의해 측정된 Mossbauer 스펙트럼은 전체 시료 모두 초미세 자기구조를 갖지 않는 강한 이중선(doublet)이 관측되었다. 조성 및 온도변화에 대해 뚜렷한 선형(line shape)의 변화는 관측되지 않았으나 결합상태에 약간의 변화를 보였다. 이성질체 이동(isomer shift)값과 사중극자 분열(quadrupole splitting)값 및 온도의존성을 분석한 결과 Fe는 low spin이 +2가 상태로 존재하며 강한 공유 결합상태임을 알 수 있었다. x=0.8의 경우 이성질체 이동값의 온도변화는 제2차 도플러 효과(second order Doppler effect)의 영향인 것으로 나타났다.

비화학량론적 치환형 페라이트 Fe~1.429(Al4-x Gax)0.286 Si0.143 /O4계의 자기적 상태를 Mossbauer 분광법과 SQUID를 이용해 조사 하였다. 실온에서의 Mossbauer 스펙트럼은 x=0.2 경우 잘 정렬된 두개의 Zeeman 패턴을 보이고 x=0.4 경우 두개의 Zeeman 패턴과 이중선이 중첩되어 나타난다. 이중선의 근원은 치환 및 온도의존성을 고려할때 초상자성 cluster에 의한 것으로 보여지며 Neel's collinear모델과는 현저한 차이를 보이는 희석된 페라이트의 특성을 갖는다. 저온에서의 mossbauer 스팩트럼은 매우 다양한 형태를 보이며 초상자성 cluster의 freezing에 그 원인을 두고 있다. 그 영향으로 온도가 내려감에 따라 다임계적인 자기적 상태를 갖는다. SQUID 측정으로 얻어진 자화값이 50K 이하에서 급격히 감소하였는데 이것은 스핀 freezing과 초상자성 효과를 포함하는 스핀 canting의 효과로 설명되어 진다.