NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT TỪ CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU PEROVSKITE

Hiện nay, con người đang quan quan tâm đến việc tìm ra các nguồn tài nguyên, vật liệu mới có tính chất đặc biệt như: độ bền cao, giá cả thấp, dễ tái tạo và thân thiện với môi trường. Gần đây, vật liệu có cấu trúc perovskite ABO3 đã và đang được nghiên cứu một cách mạnh mẽ, do sự đa dạng của các hiện tượng vật lí thú vị, xuất hiện khi pha tạp với các nguyên tố hóa học khác vào vị trí A hoặc B.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ KHOA VẬT LÝ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT TỪ CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU PEROVSKITE Cán hướng dẫn: TS.NGUYỄN THỊ THỦY Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THANH TRỌNG Lý chọn đề tài Hiện nay, người quan quan tâm đến việc tìm nguồn tài ngun, vật liệu có tính chất đặc biệt như: độ bền 01 cao, giá thấp, dễ tái tạo thân thiện với môi trường Gần đây, vật liệu có cấu trúc perovskite ABO3 nghiên cứu cách mạnh mẽ, đa dạng tượng vật lí thú vị, xuất pha tạp với nguyên tố hóa học khác vào vị trí A B 02 Tính chất từ vật liệu ứng dụng để chế tạo cảm biến từ siêu nhạy, vật liệu ghi từ, đĩa từ có nhiều triển 03 vọng việc chế tạo linh kiện Chương 1: Tổng quan Chương Tính chất từ của một số vật liệu perovskite 03 KẾT CẤU KHÓA LUẬN 02 Chương 2: Các phương pháp tổng hợp perovskite 01 vật liệu perovskite Chương 1: Tổng Chương 1: Tổng quan vật liệu quan vật liệu perovskite perovskite Các tương tác vi mô vật liệu perovskite Cấu trúc tinh thể vật liệu perovskite ABO3 Phần 1.3 Phần 1.1 Sự tách mức lượng trường tinh thể hiệu ứng Jahn-Teller Phần 1.2 Hình Cấu trúc tinh thể perovskite ABO3 Chương 1: Tổng quan vật liệu perovskite 03 04 Sắt từ Phản sắt từ 05 02 Thuận từ Feri từ 01 06 Một số khái niệm cơ Phản sắt từ nghiêng 1.4 Tính chất từ Chương 1: Tổng quan vật liệu perovskite 1.8 Đường cong từ nhiệt đường cong mô tả phụ Đường cong từ hóa đồ thị mơ tả q trình từ hóa vật từ từ trạng thái ban đầu chưa thuộc nhiệt độ độ từ hóa vật liệu từ nhiễm từ (trạng thái khử từ), mà thể đồ thị thay đổi tính chất từ Dịcủa hướng từ tinh Đường cong cịn có tên đường cong dạng Nhiệt độ Curie (thông qua giá trị từ độ, cảm ứng từ ) theo giá trị từ trường thể Weiss 1.5 Dị hướng từ tinh thể dạng lượng vật có từ tính, có nguồn gốc liên quan đến tính đối xứng tinh thể định hướng mơmen từ 1.7 Đường cong từ hóa Đường cong từ nhiệt Là nhiệt độ mà chất bị từ tính Ở nhiệt độ Curie, chất trạng thái sắt từ, nhiệt độ Curie, chất mang tính chất chất thuận từ 1.6 Chương 2: Các phương pháp tổng hợp perovskite Phương pháp gốm Phương pháp sol - gel Phương pháp thủy nhiệt Phương pháp nghiền lượng cao Chương TÍNH CHẤT TỪ CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU PEROVSKITE Tính chất từ hệ vật liệu LaFeO3 Tính chất từ hệ vật liệu CaMnO3 Tính chất từ hệ vật liệu BaTiO3 Ứng dụng vật liệu perovskite Tính chất từ hệ vật liệu LaFeO3 Tính chất từ hệ vật liệu LaFeO3 pha Cấu trúc tạp Tính chất từ hệ vật liệu LaFeO3 Tính chất từ LaFeO3 pha tạp Pr Hình Biến thể từ tính với nhiệt độ từ K đến 340 K thực địa áp dụng kOe cho La 1-xPrxFeO3 (x= 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5)   Các ZFC từ hóa mẫu phạm vi nhiệt độ từ K đến 300 K hiển thị hình 3.10 Ở hình 3.10 quan sát thấy từ hóa (M) tăng từ từ với giảm nhiệt độ sau tăng mạnh 45 K Việc thay ion La 3+ 3+ ion Pr hiệu giúp tăng cường từ hóa LaFeO3 Tính chất từ hệ vật liệu BaTiO3 Cấu trúc Tính chất từ vật liệu BaTiO3 pha tạp Tính chất từ hệ vật liệu BaTiO3 Tính chất từ BaTiO3 pha tạp Fe Hình Đường cong từ trễ mẫu BaTi1-xFexO3 (với 0.0 ≤x ≤0.5) Vùng thứ nhất, ứng với x = 0.0 ÷ 0.01- Vật liệu thể tính FM yếu vùng từ trường thấp tính chất PM vùng từ trường cao Vùng thứ hai, ứng với x = 0.02 ÷ 0.06-Vật liệu thể tính thuận từ Tính chất từ BaTiO3 pha tạp Fe Hình Đường cong từ trễ mẫu BaTi1-xFexO3 (với 0.0 ≤x ≤0.5) Vùng thứ ba, ứng với x = 0.07 ÷ 0.12-Vật liệu thể tính FM mạnh vùng từ trường thấp tính PM vùng từ trường cao Vùng thứ tư, ứng với x =0.2 ÷ 0.5- Vật liệu thể tính thuận từ Hình 4: Giản đồ pha tính chất từ vật liệu BTFO Tính chất từ hệ vật liệu CaMnO3 i Nộ ng du 01 Cấu trúc i Nộ i Nộ ng du 02 Tính chất từ hệ vật liệu CaMnO3 ng du 03 Tính chất từ CaMnO3 pha tạp Tính chất từ CaMnO3 pha tạp Fe Hình Các đường từ nhiệt FC ZFC mẫu Ca1-xFexMnO3    Mẫu CaMnO3 thể tính sắt từ yếu, từ độ cực đại CaMnO3 vào cỡ 0,04 emu/g (hình 3.27a)  Hệ Ca1-xFexMnO3 với x = 0,01, đường M(T) đo 100 Oe 10.000 Oe chế độ FC ZFC (hình 3.27b) cho thấy từ độ mẫu tăng thể tính sắt từ yếu Tính chất từ CaMnO3 pha tạp Fe Hình Các đường từ nhiệt FC ZFC mẫu Ca 1-xFexMnO3   Ở mẫu có hàm lượng Fe pha tạp lớn ( x = 0,03; 0,05) từ độ giảm chút thể rõ tính chất sắt từ giảm, tính phản sắt từ tăng Ứng dụng vật liệu perovskite 01 02 03 04 Các vật liệu từ cứng Các vật liệu từ khác Ứng dụng vật Ứng dụng vật liệu nano từ y, sinh học liệu từ mềm Ứng dụng vật liệu perovskite Hình Sơ đồ truyền động (actuator)bằng tetfenol Hình Biểu diễn hình khối kích thước bit Hình Sơ đồ biểu diễn cấu tạo đĩa cứng liệu đĩa cứng Kích thước phóng to lên   1000 lần   19 Cảm ơn quý thầy cô quan tâm lắng nghe Thực hiện: Nguyễn Thanh Trọng ... Chương TÍNH CHẤT TỪ CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU PEROVSKITE Tính chất từ hệ vật liệu LaFeO3 Tính chất từ hệ vật liệu CaMnO3 Tính chất từ hệ vật liệu BaTiO3 Ứng dụng vật liệu perovskite Tính chất từ hệ vật liệu. .. tăng cường từ hóa LaFeO3 Tính chất từ hệ vật liệu BaTiO3 Cấu trúc Tính chất từ vật liệu BaTiO3 pha tạp Tính chất từ hệ vật liệu BaTiO3 Tính chất từ BaTiO3 pha tạp Fe Hình Đường cong từ trễ mẫu... phản sắt từ tăng Ứng dụng vật liệu perovskite 01 02 03 04 Các vật liệu từ cứng Các vật liệu từ khác Ứng dụng vật Ứng dụng vật liệu nano từ y, sinh học liệu từ mềm Ứng dụng vật liệu perovskite