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Synthesis and Multiferroic Properties of High-Purity CoFe2O4-BiFeO3 Nanocomposites
고순도 CoFe2O4-BiFeO3 나노복합소재의 합성과 다강체 특성

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Authors
Anindityo
Advisor
김상국
Issue Date
2021-02
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
hydrothermalcitrate sol-gelnanoparticlecompositemultiferroicelectric polarization열수구연산염 솔겔나노입자복합다층전기 편광
Description
학위논문 (석사) -- 서울대학교 대학원 : 공과대학 재료공학부, 2021. 2. 김상국.
Abstract
CoFe2O4-BiFeO3 (CFO-BFO) nanocomposites of three different molar ratios (CFO:BFO = 2:2, 1.5:2, and 1:2) were synthesized by a combination hydrothermal/citric acid sol-gel method. This methodology allowed us to synthesize high-purity crystalline nanocomposites at a lower calcination temperature of 450oC. Transmission electron microscopy (TEM) images revealed that the CFO and BFO nanocrystals are inter-embedded in each other. Room-temperature magnetic characterizations showed that the sintered sample of the 2:2 ratio had a high magnetization value of 40.5 emu/g at 20 kOe. The magnetization and coercivity values indicated that the presence of dipolar interaction between CFO and BFO. The electric-polarization change (ΔP) was estimated to be ~295 μC/m2 at a magnetic-field strength of ~30 kOe at room temperature, although the polarization-electric field (P-E) loop measurements indicated that all of the samples manifested leaky behavior. The results presented herein offer a means of reliable magnetic-field control of electric polarization in high-purity multiferroic CFO-BFO nanocomposites.
서로 다른 세 가지의 몰 비율 (CFO:BFO = 2:2, 1.5:2, and 1:2)로 이루
어진 CoFe2O4-BiFeO3 (CFO-BFO) 나노복합소재를 열수/시트르산 솔
-젤이 복합된 방법을 이용하여 합성했습니다. 이 방법론으로 고순도의
결정질 나노복합소재를 450℃ 의 낮은 하소 온도에서 합성했습니다. 투
과전자현미경(TEM) 이미지를 통해 CFO와 BFO 나노결정들은 서로 섞
여있다는 것을 알 수 있었습니다. 2:2의 비율로 소결된 샘플의 자기적
특성은 상온에서 자기장이 20 kOe로 가해질 때 40.7 emu/g의 높은 자
화값을 나타냈습니다. 자화값과 보자력값은 CFO와 BFO의 스핀이 교
환 상호작용하고 있다는 것을 나타냈습니다. 분극-전기장(P-E) 루프
측정결과는 모든 샘플에서 전류가 누설되는 거동을 보임에도 불구하고,
상온에서 자기장이 ~30 kOe로 가해질 때 전기 분극 변화량 (ΔP) 은
~295 μC/m2 로 예상되었습니다. 제시된 이 결과들은 고순도의 다강체
CFO-BFO 나노복합소재의 전기적 분극을 자기장으로 조절할 수 있는
신뢰할만한 방법을 보여줬습니다.
Language
eng
URI
https://hdl.handle.net/10371/175248

https://dcollection.snu.ac.kr/common/orgView/000000165340
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Appears in Collections:
College of Engineering/Engineering Practice School (공과대학/대학원)Dept. of Materials Science and Engineering (재료공학부)Theses (Master's Degree_재료공학부)
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