자기강유전Bi5-xRxTi3FeO15(R=Nd&La;x=1.0&1.5)Aurivillius 상의 결정구조

초록

자기강유전 Aurivillius 상인 Bi4-xRxTi3FeO15에 대하여 중성자회절 자료를 얻고 이에 대하여 Rietveld 법을 이용하여 결정구조를 정산하였다. 결정구조는 공간군 A21am 과 Ti:Fe = 3:1 원자비를 가정하여 성공적으로 정산되었다. 정산결과는 Rwp= 5.3~5.9%, X2=1.87~2.05 에서 수렴되었다. 결정격자는 치환량이 x=1 에서 1.5 로 증가함에 따라 정방정상으로 변형되었다. Bi//R의 배위환경은 치환량의 증가에 따라 불균질하였으며, 결합전자가는 부전하 상태이었다. 페롭스카이트 내부층의 Bi/R 의 결합전자가는 상당히 부전하 상태를 띄우는 데, 이는 Bi/R-O의 길이가 상대적으로 신장되어있음을 나타낸다. 이에 따라 Ti/Fe-산소팔면체의 기울림이 일어나며, 이로 인하여 Ti/Fe-O-Ti/Fe 전하이동에 영향을 주어 자기강유전성과 연관된 자기모멘트의 변화를 가져오는 것으로 생각된다.