Synthesis of Superconductiong Material and Iron Oxide(Fe3O4) Magnetic Nanoparticles

소개글

자성을 가지는 나노물질입자의 구조를 분석하는 실험

목차

<Result>
<Discussion>

본문내용

<Result>
실제 실험에서는 2번 실험만 진행하였다.
생성물의 자성을 확인하기 위해 자석을 이용해 근처에 가져다 보니 자석에 끌려오는 물질을 확인할수 있었다. 이는 실험결과 생성된 물질은 Fe3O4이다.
<Discussion>
이번 실험에서는 자성을 띄는 나노입자인 Fe3O4를 제조해서 실제로 자성을 띄는지 관찰하는 실험이었다. 넣어준 물질은 FeCl2와 FeCl3로 각각 Fe2+ Fe3+를 가지는 Iron(II or III) Chloride이다. 일반적으로 일반적인 물질들은 Spinel 구조라고 부르는 입체적 모양을 가진다. 물질들이 층층히 쌓이다보면 주변이 4개, 혹은 8개의 입자들로 둘러쌓인 구멍이 생기는데 이를 사면체홀, 팔면체홀이라고 부른다. 이 두 홀은 둘다 그 크기에 맞는 입자가 그 안에 들어갈수 있는 두 홀의 크기는 달라서 들어갈수 있는 입자에도 차이가 있다. 일반적으로 Spinel구조에서 2+입자는 사면체홀에, 3+입자는 팔면체홀에 들어가는 것이 일반적이다.




왼쪽의 구조가 일반적으로 볼 수 있는 Spinel구조중 하나이다. 초록부분은 Mg2+ 파란부분은 Al3+를 나타낸다.





실제 실험에서 생성물로 나오는 Fe3O4는 위에 설명한 Spinel구조와는 다른 특성을 가진다. 3+입자가 사면체홀과 팔면체홀에 들어가고, 2+입자는 팔면체홀에 들어가는데 즉, 일반적인 Spinel구조와는 반대로 입자가 들어가는 모양이다. 이는 inverse spinel구조라고 불린다.

참고 자료

-Quantitative Chemical Analysis, Harris, 7th,
-Inorganic Chemistry,
-Principles of Modern Chemistry, Oxtoby, 5th
-Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Spinel
-화학실험(2), 연세대학교 화학과, 6번 실험