Superparamagnetism in γ-Mn2O3–α-Fe2O3–α-Mn2O3 system

Abstract

Superamagnetism is observed in the mixed system, γ-Mn2O3–α-Fe2O3–α-Mn2O3 prepared by ceramic technique and the salient characteristics of a superparamagnetic substance are studied. The magnetic granulometry method (Langevin function) is employed to derive useful results like partícle diameter (lying between 100 to 150 Å), number of particles per gram, magnetic moment per particle, and number of unique atoms per particle (N). These samples obey a CaN0.56 to 0.60 relationship. Following Néel's criterion of a superparamagnet, the particle diameters are expected to be above 100 Å. X-ray line broadening method yields a diameter of 150 Å, while electron micrographs show agglomeration of the particles. Neither γ-Mn2O3 nor α-Fe2O3 α-Mn2O3 itself, under identical preparation conditions, exhibit superparamagnetism like the mixed system, γ-Mn2O3–αFe2O3–α-Mn2O3. Im Mischsystem γ-Mn2O3–α-Fe2O3–α-Mn2O3, das durch keramische Technik präpariert wird, wird Superparamagnetismus beobachtet und die typischen Merkmale einer superparamagnetischen Substanz untersucht. Die magnetische Granularmethode (Langevin-Funktion) wird benutzt, um nützliche Ergebnisse, wie Teilchendurchmesser (zwischen 100 bis 150 Å), Zahl der Teilchen pro Gramm, magnetisches Moment pro Teilchen und Zahl der gleichen Atome pro Teilchen (N) zu erhalten. Diese Proben erfüllen die Beziehung CaN0, 56 bis 0, 60. Entsprechend dem Néel-Kriterium für einen Superparamagneten wird erwartet, daß die Teilchenparameter oberhalb 100 Å liegen. Die Methode der Verbreiterung der Röntgenlinien ergibt einen Durchmesser von 150 Å, während Elektronenmikrogramme eine Agglomeration der Teilchen zeigen. Weder γ-Mn2O3 noch α-Fe2O3 oder α-Mn2O3 selbst, zeigen unter identischen Präparationsbedingungen Superparamagnetismus wie das Mischsystem γ-Mn2O3–α-Fe2O3–α-Mn2O3.