(LUẬN án TIẾN sĩ) nghiên cứu chế tạo, tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của hợp kim vô định hình nền fe zr

N HÀN LÂM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN HOÀNG HÀ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, TÍNH CHẤT TỪ VÀ HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT CỦA HỢP KIM VƠ ĐỊNH HÌNH NỀN Fe-Zr Chun ngành: ật liệu điện tử ã số: 9.44.01.23 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU Hà Nội – 2022 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN HOÀNG HÀ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, TÍNH CHẤT TỪ VÀ HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT CỦA HỢP KIM VƠ ĐỊNH HÌNH NỀN Fe-Zr Chuyên ngành: ật liệu điện tử ã số: 9.44.01.23 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS NGUYỄN HUY DÂN PGS TS NGUYỄN MẠNH AN Hà Nội - 2022 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com I CẢM ƠN Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến GS.TS Nguyễn Huy Dân PGS.TS Nguyễn Mạnh An, người thầy trực tiếp tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực luận án Ngoài việc hướng dẫn tận tâm mặt khoa học, quan tâm, cảm thông, động viên khích lệ thầy giúp tơi vượt qua mn vàn khó khăn Tơi chân thành cám ơn giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho học tập nghiên cứu sở đào tạo Viện Khoa học vật liệu Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Tôi xin chân thành cám ơn tới Quan cơng tác q trình tơi hồn thành luận án Trường Đại học Hồng Đức, Trường THPT Chuyên Lam Sơn cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian vừa qua Tôi xin cám ơn định hướng giúp đỡ nhiệt tình PGS.TS Trần Đăng Thành, TS Nguyễn Hải Yến, TS Phạm Thị Thanh, TS Đinh Chí Linh, TS Nguyễn Mẫu Lâm, người cho lời khuyên bổ ích, bàn luận sâu sắc chun mơn để tơi hồn thành luận án Tôi xin cám ơn anh chị em làm việc học tập Phịng thí nghiệm trọng điểm Vật liệu linh kiện điện tử: NCS Nguyễn Văn Dương, TS Nguyễn Hữu Đức, TS Dương Đình Thắng, TS Nguyễn Thị Mai, CN Nguyễn Huy Ngọc, ThS Kiều Xuân Hậu Những trao đổi chuyên môn sâu sắc, kinh nghiệm nghiên cứu hữu ích giúp đỡ vơ tư anh chị bạn phần đóng góp to lớn giúp tơi hồn thành luận án Sau cùng, muốn gửi tới tất người thân gia đình bạn bè lời cảm ơn chân thành Sự tin tưởng giúp đỡ mặt gia đình bạn bè chỗ dựa vững nguồn lực to lớn cho thực thành công luận án Hà Nội, tháng năm 2022 Tác giả Nguyễn Hoàng Hà i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com L I CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết hợp tác nghiên cứu đồng ý đồng tác giả Các số liệu, kết luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án Nguyễn Hoàng Hà ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Danh mục chữ viết tắt ký hiệu Danh mục chữ viết tắt AFM : Phản sắt từ GMCE : Hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ FM : Sắt từ FOPT : Chuyển pha loại MCE : Hiệu ứng từ nhiệt MFT : Lý thuyết trường trung bình PM : Thuận từ M12kOe : Từ độ xác định từ trường 12 kOe RC : Khả làm lạnh RCFWHM RCAREA RCWP RS : Độ dốc tương đối SOPT : Chuyển pha loại hai TLTK : Tài liệu tham khảo VSM : Từ kế mẫu rung VĐH : Vô định hình XRD : Nhiễu xạ tia X Danh mục ký hiệu C : Nhiệt dung H : Từ trường Hc : Lực kháng từ M : Từ độ iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ms : Từ độ bão hòa Mo, Ho D : Các biên độ tới hạn Sm : Entropy từ SL : Entropy mạng Se : Entropy điện tử T : Nhiệt độ TC : Nhiệt độ chuyển pha Curie Tpk : Nhiệt độ đỉnh đường biến thiên entropy từ phụ thuộc nhiệt độ  : Nhiệt độ rút gọn β, γ δ : Các số mũ (tham số) tới hạn o : Độ cảm từ ban đầu TFWHM : Độ bán rộng đường biến thiên entropy từ phụ thuộc nhiệt độ ∆H : Biến thiên từ trường ∆Sm : Biến thiên entropy từ ∆Smmax : Biến thiên entropy từ cực đại ∆Tad : Biến thiên nhiệt độ đoạn nhiệt iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Danh mục hình đồ thị Trang Hình 1.1 Mơ hiệu ứng từ nhiệt Hình 1.2 Sơ đồ làm lạnh từ Hình 1.3 Các đường phụ thuộc từ đ vào từ trường nhiệt 10 Sự phụ thuộc số liệu MS(T) 0 1 (T) vào nhiệt độ 14 độ khác Hình 1.4 với đường làm khớp theo hệ thức Arrott-Noakes (a) đường M|ε|β phụ thuộc vào H|ε|(β+γ)) nhiệt độ lân cận TC (b) hợp chất La0,7Ca0,3Mn1-xFexO3 Hình 1.5 Từ độ tự phát nghịch đảo độ cảm vùng gần nhiệt 16 độ Curie Hình 1.6 Hệ spin phân bố theo mơ hình Ising 18 Hình 1.7 Số cơng bố (number of research papers published 20 annually) MCE năm (year) gần (Discovery of giant magnetocaloric effect: Các phát hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ) Hình 1.8 So sánh cơng nghệ làm lạnh nén giãn khí (phải) cơng 21 nghệ làm lạnh sử dụng MCE (trái) Hình 1.9 Sơ đồ nguyên lý (trái) ảnh chụp (phải) máy lạnh từ 22 thương phẩm hãng Chubu Electric/Toshiba Hình 1.10 Sự phụ thuộc biến thiên entropy từ cực đại (|ΔSm|max) 23 vào nhiệt độ đỉnh (Tpeak - nhiệt độ mà có biến thiên entropy từ cực đại) số hệ vật liệu từ nhiệt (với ΔH = 50 kOe) Hình 1.11 Sự phụ thuộc entropy từ vào nhiệt độ mẫu băng 25 hợp kim Fe90−xMnxZr10 (x = 10) với H = 50 kOe Hình 1.12 Sự phụ thuộc nhiệt độ Curie (a), từ độ bão hòa (b) biến 26 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thiên entropy từ vào nhiệt độ(c) băng hợp kim vơ định hình Fe90-xZr10Bx với H = 10 kOe (content: hàm lượng) Hình 1.13 Biến thiên entropy từ hệ băng vô định hình Fe85yZr10B5Mny 27 (a), Fe85-yZr10B5Cry (b) Fe85-yZr10B5Coy (c) với H = 10 kOe Hình 1.14 Giản đồ XRD hợp kim Fe89-xBxZr11 28 Hình 1.15 Sự biến thiên nhiệt độ Curie (a), từ độ bão hòa (b) 29 lực kháng từ (c) với thay B mẫu băng hợp kim Fe89-xBxZr11 Các biểu tượng rỗng liệu lấy từ Tài liệu tham khảo Hình 1.16 Sự phụ thuộc độ biến thiên entropy từ Sm vào nhiệt 30 độ (temperature) mẫu băng hợp kim Fe89-xBxZr11 (x = 0, 10) với H = 18 kOe Hình 1.17 Giản đồ XRD băng hợp kim Fe92-xZr8Bx (x = 3, 30 5)(Spun ribbons: băng nguội nhanh) Hình 1.18 Các đường cong từ trễ đo nhiệt độ 10K từ 31 trường 50 kOe (a), hình lồng vào liên hệ Ms vào x, đường cong M(T) (b) băng hợp kim Fe92-xZr8Bx (x = 3, 5) từ trường 300 Oe (amorphous ribbons: Băng vô định hình, measured at 10 K under a field of 5T: Đo đạc nhiệt độ 10 K từ trường T, Field applied: Từ trường đặt Hình 1.19 Các đường cong -Sm(T) hợp kim vơ định hình 32 Fe92-xZr8Bx từ trường 1-5 kOe với x = 1, tươn Hình 1.20 ứng (a), (b) (c) Mối liên hệ (-ΔSMpk) Hn hợp kim vơ định hình 33 Fe91-xZr9Bx nhiệt độ TC (a), hình lồng vào đường n-T hợp kim Đường làm khớp -(-ΔSMpk) theo TC từ trường 50 kOe (b) mẫu hợp kim Fe-Zr-B vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com (được liệt kê bảng 1.3)(obtaind under 5T: thu từ trường T) Hình 1.21 Sự phụ thuộc ΔTad vào nhiệt độ hợp kim vơ định hình Fe87Zr8B5 từ trường 15 kOe 50 kOe Hình chèn vào đường Cp(T) hợp kim Hình 1.22 Giản đồ XRD băng hợp kim Fe88Zr11B1, Fe88Zr(11x)B1Cox 35 (x = 0, 2) Fe88-yZr11B1Coy (y = 2) Hình Các đường cong từ trễ đo nhiệt độ phòng (a), 1.23 hình lồng vào đường từ hóa 220 K, 36 đường cong M(T) (b) hợp kim Fe88Zr11B1, Fe88Zr(11x)B1Cox (x = 0, 1, 2) Fe88-yZr11B1Coy (y = 1, 2) từ trường 500 Oe Hình 1.24 Các đường Arrot hợp kim vơ định hình Fe88Zr11B1 Hình 37 lồng vào đường cong từ nhiệt Fe88Zr11B1 Hình 1.25 Các đường cong -Sm (T) hợp kim vơ định hình 37 Fe88Zr11B1, Fe88Zr(11-x)B1Cox (x = 1, 2) Fe88-yZr11B1Coy (y = 1, 2) từ trường 15 kOe Hình 1.26 Sự phụ thuộc biến thiên entropy từ -Sm vào nhiệt độ 39 hợp kim vơ định hình Fe88-2xCoxNixZr7B4Cu1 với H = 15 kOe Hình 1.27 Sự phụ thuộc biến thiên entropy từ cực đại 40 |S M pk |, nhiệt độ Curie T C giá trị khả làm lạnh RC vào nồng độ Co Ni hệ hợp kim Fe 88-2x Co x Ni x Zr B Cu Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ nấu hồ quang 44 Hình 2.2 a) Ảnh hệ nấu hợp kim hồ quang: (1) bơm hút chân không, 45 (2) buồng nấu mẫu, (3) tủ điều khiển, (4) bình khí Ar, (5) nguồn điện; (b) Ảnh bên buồng nấu: (6) điện cực, (7) nồi nấu, (8) cần lật mẫu vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 2.3 Sơ đồ bước nấu hợp kim 45 Hình 2.4 Sơ đồ khối hệ phun băng nguội nh nh đơn trục 46 Hình 2.5 a) Thiết bị phun băng nguội nhanh ZGK-1: 46 (1) bơm hút chân không, (2) buồng mẫu, (3) nguồn phát cao tần; (b) bên buồng tạo băng: (4) trống quay, (5) vịng cao tần, (6) ống thạch anh Hình 2.6 Hình ảnh thiết bị nhiễu xạ tia X: Hệ Siemen D5005 48 (a), hệ XRD EQUINOX 5000(b) Hình 2.7 Hệ đo VSM: a) sơ đồ khối: (1) màng rung điện động, 49 (2) giá đỡ hình nón, (3) mẫu so sánh, (4) cuộn thu tín hiệu so sánh, (5) bệ đỡ, (6) cần giữ bình mẫu, (7) bình chứa mẫu, (8) cuộn dây thu tín hiệu đo, (9) cực nam châm; b) ảnh chụp hệ VSM Hình 3.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X băng hợp kim Fe90-xPrxZr10 51 (x = 1, 3) Hình 3.2 Các đường cong từ nhiệt băng hợp kim 51 Fe 90-x Pr x Zr 10 (x = 1, 3) từ trường 100 Oe Hình 3.3 Các đường cong từ trễ hệ hợp kim băng Fe90-xPrxZr10 52 (x = 2) nhiệt độ phịng Hình 3.4 Các đường cong từ độ phụ thuộc nhiệt độ băng 53 hợp kim Fe90-xPrxZr10 với x =1(a) x = 2(b) từ trường khác H nh 3.5 Sự phụ thuộc từ độ vào từ trường nhiệt độ 53 khác băng hợp kim Fe90-xPrxZr10 với x = 1(a) x = 2(b) Hình 3.6 Sự phụ thuộc biến thiên entropy vào nhiệt độ từ 54 trường biến thiên mẫu băng hợp kim Fe90-xPrxZr10 với x = (a) x = (b) Hình 3.7 Giản đồ nhiễu xạ tia X hệ hợp kim Fe90-xLaxZr10 với x 55 viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nguyen Hoang Ha, Nguyen Hai Yen, Pham Thi Thanh, Nguyen Mau Lam, Nguyen Le Thi, Dinh Chi Linh, Nguyen Manh An and Nguyen Huy Dan, Magnetic properties and Magnetocaloric Effect of Fe90-xPrxZr10 Rapidly queenched alloys, Vietnam Journal of Science and Technology, 56 (2018) 59-64 Nguyen Hai Yen, Nguyen Hoang Ha, Pham Thi Thanh, Kieu Xuan Hau, Tran Dang Thanh, Nguyen Huy Dan, Study of critical behavior in Fe88Co2Zr7B2Cu1 alloy ribbons, Dalat University Journal of Science, 11 (2021) 3-12 Nguyen Hai Yen, Nguyen Hoang Ha, Pham Thi Thanh, Nguyen Huy Ngoc, Tran Dang Thanh, Dinh Thi Kim Oanh and Nguyen Huy Dan, Influence of Craddition on magnetic properties and magnetocaloric effect of Fe-Cr-Gd-Zr-B rapidly quenched alloys, Proceedings of The 9th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology, 2018, 134-142 10 Nguyễn Hải Yến, Nguyễn Hoàng Hà, Nguyễn Huy Ngọc, Phạm Thị Thanh Nguyễn Huy Dân, Tính chất từ hiệu ứng từ nhiệt hệ hợp kim nguội nhanh Fe81-XCrX+4B2Nd3Zr10, Kỷ yếu hội nghị Vật lý chất rắn khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 11, 2019, 68-72 * Các cơng trình liên quan đến luận án 11 Nguyễn Huy Dân, Nguyễn Hải Yến, Phạm Thị Thanh, Nguyễn Hữu Đức, Đỗ Trần Hữu, Nguyễn Mạnh An, Nguyễn Hoàng Hà, Nguyễn Lê Thi, Đinh Chí Linh, Phạm Khương Anh, Nguyễn Thị Thanh Huyền, Nghiên cứu hiệu ứng từ nhiệt lớn số hợp kim nguội nhanh, Tạp chí Khoa học Công nghệ, 52 (2014) 1-7 12 Nguyễn Huy Dân, Nguyễn Hải Yến, Phạm Thị Thanh, Nguyễn Hữu Đức, Nguyễn Mạnh An, Nguyễn Lê Thi, Nguyễn Hoàng Hà, Nguyễn Thị Mai, Ảnh hưởng trình xử lý nhiệt lên cấu trúc, tính chất từ hiệu ứng từ nhiệt hợp kim Ni50Mn37Sn13, Tạp chí Khoa học Công nghệ tập, 52 (2014) 84-89 110 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 13 Nguyễn Hoàng Hà, Nguyễn Mạnh An, Nguyễn Huy Dân, Nguyễn Hải Yến, Phạm Thị Thanh, Đinh Chí Linh, Nguyễn Lê Thi, Tạo pha hiệu ứng từ nhiệt hợp kim nguội nhanh (Pr, Nd)-Fe, Kỷ yếu hội nghị Vật lý chất rắn khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 9, 2015, 28-31 14 Hoang Ha Nguyen, Hai Yen Nguyen, Thi Thanh Pham, Mau Lam Nguyen, Le Thi Nguyen, Manh An Nguyen, Dang Thanh Tran, Xuan Hau Kieu and Huy Dan Nguyen Phase formation, magnetic properties and magnetocaloric effect of (Pr,Nd)-Fe alloys The 8th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology, 2016, 52-56 15 Dan Nguyen, Ha Nguyen, Yen Nguyen, Thanh Pham, Victor Koledov, Alexander Kamantsev, Alexey Mashirov, Thanh Tran, Hau Kieu and Seong Yu, Phase formation and magnetocaloric effect in (Pr,Nd)-Fe alloys prepared by rapidly quenched method, Proceedings of Moscow International Symposium on Magnetism, 2017, 15-20 16 Hai Yen Nguyen, Thi Mai Nguyen, Manh Quang Vu, Thi Thanh Pham, Dang Thanh Tran, Huu Duc Nguyen, Le Thi Nguyen, Hoang Ha Nguyen, Victor Koledov, Alexander Kamantsev, Alexey Mashirov and Huy Dan Nguyen, Influence of Al on structure, magnetic properties and magnetocaloric effect of Ni50Mn37-xAlxSn13 ribbons, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, (2018) 025007: 1-6 111 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Maeda H., Sato M and Uehara M., “Fe-Zr Amorphous Alloys for Magnetic Refrigerants near Room Temperature”, Journal of the Japan Institute of Metals and Materials, 1983, 47, 688 [2] Caballero-Flores R., Franco V., Conde A., Knipling K E., Willard M A., “Influence of Co and Ni addition on the magnetocaloric effect in Fe88-x Co x Ni xZr7 B4 Cu1 soft magnetic amorphous alloys”, Applied Physics Letters, 2010, 96, 182506 [3] Taskaev S., Khovaylo V., Ulyanov M., Bataev D., Basharova A., Kononova M., “Magnetic properties and magnetocaloric effect in Dy100-xYx solid solutions”, AIP Advances, 2021, 11(1), 015014 [4] Min S.G., Kim K.S and Yu S.C, “Analysis of magnetization and magnetocaloric effect in amorphous FeZrMn ribbons”, Journal of applied physics, 2005, 97, 10M310 [5] Gulkesen S., Tumen K U., Akyol M and Ekicibil A., “Room-temperature magnetocaloric effect in Fe-substituted CoCr2O4 spinels”, Applied Physics A, 2021, 127(3), 1-10 [6] Lindner N., Śniadecki Z., Kołodziej M., Grenèche J.-M., Marcin J., Ńkorvánek I., “Tunable magnetocaloric effect in amorphous Gd-Fe-Co-Al-Si alloys”, Journal of Materials Science, 2022, 57(1), 553-562 [7] Zhang F., Taake C., Huang B., You X., Ojiyed H., Shen Q., “Magnetocaloric effect in the (Mn,Fe)2(P,Si) system: From bulk to nano”, Acta Materialia, 2022, 224,117532 [8] Łukiewska A., and Gębara P., “Structure, Magnetocaloric Effect and Critical Behavior of the Fe60Co12Gd4Mo3B21 Amorphous Ribbons”, Materials, 2021, 15(1), 34 [9] Guo J., Xie L., Liu C., Li Q., Huo J., Chang C., “Effect of Co/Ni substituting Fe on magnetocaloric properties of Fe-based bulk metallic glasses” Metals, 2021, 11(6), 950 112 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [10] Hamad M.A and Alamri H.R., “Investigations on Strong-Tuned Magnetocaloric Effect in La0,5Ca0,1Ag0,4MnO3”, Frontiers in Materials, 2022, 46, 10 [11] Sahu B., Fobasso R.D, Sondezi B.M., Strydom A.M., “Large magnetocaloric effect in Ho2Pd2Pb”, Materialstoday Communications, 2022, 31, 103327 [12] Yang W., Li W., Wan C., Huo J., Mo J., Liu H and Shen B., “Low Temperature Magnetic Properties and Magnetocaloric Effect of Fe–Zr–Cu Amorphous Alloys”, Journal of Low Temperature Physics, 2020, 200(1), 51 [13] Fang Y K., Yeh C C., Hsieh C C., Chang C W., Chang H.W., Li X M and Li W., “Magnetocaloric effect in Fe-Zr-B-M (M=Mn, Cr and Co)”, Journal of Applied Physics, 2009, 105, 07A910 [14] Xingzhou L and Ye P., “Magnetocaloric effect in Fe-Zr-M (M = Ni, Co, Al and Ti) amorphous alloys”, Applied Physics Letters, 2014, 116, 093910 [15] Mishra D., Gurram M., Reddy A., Perumal A., Saravanan P and Srinivasan A., “Enhanced soft magnetic properties and magnetocaloric effect in B substituted amorphous Fe-Zr alloy ribbons”, Materials Science and Engineering B, 2010, 175, 253 [16] Moon Y M., Min S G., Kim K S., Yu S C., Kim Y C and Kim K Y., “The large magnetocaloric effect in amorphous Fe80-xMnxZr10 (x = 4, 6, 8, 10) alloys”, Journal of Magnetics, 2005, 10, 142 [17] Wang Y Y and Bi X F., “The role of Zr and B in room temperature magnetic entropy change of FeZrB amorphous alloys”, Applied Physics Letters,2009, 95, 262501 [18] Zhang L., Bao M., Zheng Q., Tian L and Du J., “Magnetocaloric effect in high Gd content Gd-Fe-Al based amorphous/nanocrystalline sysems with enhanced Curie temperature and frigeration capacity”, AIP Advances, 2016, 6, 035220 [19] Dan N H., Yen N H and Thanh P T., “Magnetocaloric Effect and Critical Behavior in Fe-Dy-Zr Rapidly Quenched Alloys”, Journal of Electric 113 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Materials, 2016, 45, 5058 [20] Nguyễn Huy Dân, "Hiệu ứng từ nhiệt lớn số hợp kim Heusler nguội nhanh”, Nhà xuất Khoa học tự nhiên Công nghệ, (2017) [21] Chau N., Thanh Q., Hoa N.Q and The N.D., "The existence of giant magnetocaloric effect and laminar structure in Fe73,5-xCrxSi13,5B9Nb3Cu1", Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2006, 304, 36 [22] Gam D.T.H., Hai N.H., Vu L.V., Luong N.H and Chau N., "The existence of large magnetocaloric effect at low field variation and the anti-corrosion ability of Fe-rich alloy with Cr substituted for Fe", Journal of Physics, 2009, 187, 012067 [23] Hoa N.Q., Chau N., Yu S.C., Thang T.M., The N.D and Tho N.D., "The crystallization and properties of alloys with Fe partly substituted by Cr and Cu fully substituted by Au in Finemet", Materials Science and Engineering, A, 2007, 449, 364-367 [24] Nam D.N.H., Dai N.V., Hong L.V., Phuc N.X., Yu S.C., Tachibana M and Takayama-Muromachi E., "Room-temperature magnetocaloric effect in La0,7Sr0,3Mn1-xMx′O3 (M′ = Al, Ti)", Journal of Applied Physics, 2008, 103, 043905 [25] Thế N.D., Châu N., Thọ N.D., Hạnh D.T., Hòa N.Q., Hữu C.X Anh H.D., “Hiệu ứng từ nhiệt lớn perovskite, hợp kim intermetalic hợp kim vơ định hình sở finemet”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị Vật lý toàn quốc lần thứ VI, Hà Nội, 2005, 1005-1012 [26] Chau N., The N.D., Hoa N.Q., Huu C.X., Tho N.D., and Yu S.C., “The discovery of the colossal magnetocaloric effect in a series of amorphous ribbons based on Finemet,” Materials Science and Engineering A, 2007, 449, 360 [27] Nguyễn Hải Yến, “Hiệu ứng từ nhiệt hợp kim Ni-Mn-Sn, La-(Fe,Co)(Si,B) Fe-(Co,Gd,Dy)-Zr chế tạo phương pháp nguội nhanh,” Luận án tiến sỹ khoa học vật liệu, 2017 114 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [28] Nguyễn Hữu Đức, “Nghiên cứu hiệu ứng từ nhiệt lớn số hợp kim Heusler nguội nhanh,” Luận án tiến sỹ khoa học vật liệu, 2014 [29] http//happy8earth.tistory.com/350 [30] Buh J., "The Magnetocaloric Effect and Magnetocaloric Materials", University of Ljubljana, Seminar 2010 [31] Arrott A and Noakes J.E., “Approximate equation of state for nickel near its critical temperature”, Physical Review Letters, 1967, 19, 786 [32] Banerjee B.K., "On a generalised approach to first and second order magnetic transitions", Physics Letters, 1964, 12, 16 [33] Stanley H.E., "Introduction to phase transitions and critical phenomena", Oxford University Press, 1971 [34] Kouvel J.S., and Fisher M.E., “Detailed Magnetic Behavior of Nickel Near its Curie Point”, Physical Review, 1964, 136, A1626 [35] Widom B., "Degree of the critical isotherm", The Journal of Chemical Physics, 1964, 41, 1633 [36] Ginting D., Nanto D., Denny Yus R., Tarigan K., Hadi S., Ihsan M and Rhyee J.-S., "Second order magnetic phase transition and scaling analysis in iron doped manganite La0,7Ca0,3Mn1-xFexO3 compounds", Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2015, 395, 41 [37] Thân Đức Hiền, Lưu Tuấn Tài, “Từ học vật liệu từ”, NXB Bách khoa Hà Nội, 2008 [38] Alvarez-Alonso, Sánchez Llamazares J.L., Sánchez-Valdés C.F., FdezGubieda M.L., Gorria, Blanco J.A., “High-magnetic field characterization of magnetocaloric effect in FeZrB(Cu) amorphous ribbons”, Journal of Applied Physics, 2015, 117, 17A710 [39] Law J., Ramanujan R and Franco V., “Tunable Curie temperatures in Gd alloyed Fe-B-Cr magnetocaloric materials”, Journal of Alloys and Compounds, 2010, 508, 14 [40] Gschneidner Jr K.A and Pecharsky V.K., "Thirty years of near room 115 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com temperature magnetic cooling, Where we are today and future prospects", International Journal of Refrigeration, 2008, 31, 945 [41] Giauque W.F and MacDougall D "Attainment of temperatures below 1o absolute by demagnetization of Gd2(SO4)3.8H2O ", Physical Review, 1933, 43, 768 [42] Brown G.V., "Magnetic heat pumping near room temperature", Journal of Applied Physics, 1976, 47, 3673 [43] Pecharsky V.K and Gschneidner J.K.A., "Giant Magnetocaloric Effect in Gd5(Si2Ge2)", Physical Review Letters, 1997, 78, 4494 [44] GschneidnerJr K A., Pecharsky V K and Tsokol A O., "Recent developments in magnetocaloric materials", Reports on Progress in Physics, 2005, 68, 1479 [45] Yu B F., Gao Q., Zhang B., Meng X Z and Chen Z., "Review on research of room temperature magnetic refrigeration", International Journal of Refrigeration, 2003, 26, 622 [46] Huong P.M and Yu S.C., "Review of the magnetocaloric effect in manganite materials", Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2007, 308, 325 [47] Brück E., Tegus O., Thanh D.T.C and Buschow K.H.J., "Magnetocaloric refrigeration near room temperature (invited)", Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2007, 310, 2793 [48] Liu M and Yu B.-f., "Development of magnetocaloric materials in room temperature magnetic refrigeration application in recent six years", Journal of Central South University of Technology, 2009, 16, [49] Franco V., Blázquez J S., Ingale B and Conde A., "The Magnetocaloric Effect and Magnetic Refrigeration Near Room Temperature, Materials and Models", Annual Review of Materials Research, 2012, 42, 305 [50] Belova B.M and Stoliarov V.L., “Temperature dependence of magnetocaloric effect in amorphous ferromagnets”, Fizika tverdogo tela, 1984, 26, 851 116 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [51] Fang Y.K., Yeh C.C., Hsieh C.C., Chang C.W., Chang H.W., Chang W.C., Li X.M., Li W., “Magnetocaloric effect in Fe-Zr-B-M (M = Mn, Cr and Co) amorphous systems”, Journal of Applied Physics, 2009, 105, 07A910 [52] Franco V., Borrego J.M., Conde A., Stoica M and Roth S., “Refrigerant capacity of FeCrMoCuGaPCB amorphous alloys”, Journal of Applied Physics, 2006, 100, 083903 [53] Franco V., Conde C.F., Blázquez J S., Conde A., Svec, Janičkovič and Kiss L and Kiss F., “A constant magnetocaloric response in FeMoCuB amorphous alloys with different Fe∕B ratios”, Journal of Applied Physics, 2007, 101, 093903 [54] Debabrata M., Mallikarjuna G., Anvesh R., Perumal A., Saravanan and Srinivasan A., “Enhanced soft magnetic properties and magnetocaloric effect in B substituted amorphous Fe–Zr alloy ribbons”, Materials Science and Engineering B, 2010, 175, 253 [55] Barandiaran J.M., Gorria, Gomez Sal J.C., Barquin L.F., “Influence of boron on the magnetic and transport properties of FeZr amorphous and nanocrystalline alloys”, IEEE Transactions on Magnetics, 1994, 30, 4776 [56] Yao B., Si L., Tan H., Zhang Y., Li Y., “Effects of high boron content on crystallization, forming ability and magnetic properties of amorphous Fe91-x Zr5 Bx Nb4 alloy”, Journal of Non-Crystalline Solids, 2003, 332, 43 [57] Slawska-Waniewska A and Zuberek R., “Magnetic properties of FeZrB(Cu) amorphous alloys, The effect of boron content”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 1996, 160, 253 [58] Wang X., Wang Q., Tang B Z., Ding D., Cui L., & Xia L., “Magnetic and Magneto-Caloric Properties of the Amorphous Fe92-xZr8Bx Ribbons”, Materials, 2020, 13, 5334 [59] Álvarez-Alonso P., Gorria P, Marcos J.S., Barquín L.F., Blanco J.A., “The role of boron on the magneto-caloric effect of FeZrB metallic glasses” Intermetallics, 2010, 18, 2464 117 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [60] Yu P., Zhang J.Z., Xia L., “Effect of boron on the magneto-caloric effect in Fe91-xZr9Bx (x = 3, 4, 5) amorphous alloys”, Journal of Materials Science, 2017, 52, 13948 [61] Gan L.H., Ma L.Y., Tang B.Z., Ding D., Xia L., “Effect of Co substitution on the glass forming ability and magnetocaloric effect of Fe88Zr8B4 amorphous alloys”, Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 2017, 60, 076121 [62] Chen L.S., Zhang J.Z., Lin W., Yu, Xia L., “Outstanding magnetocaloric effect of Fe88-xZr8B4Smx (x = 0, 1, 2, 3) amorphous alloys”, Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 2018, 61, 056121 [63] Yu P., Zhang J.Z., Xia L., “Fe87Zr7B4Co2 amorphous alloy with excellent magneto-caloric effect near room temperature” Intermetallics, 2018, 95, 85 [64] Zhang H.Y., Fornell J., Feng Y., Golvano I., Barób M.D., Pellicer E., Sort J., “Inducing surface nanoporosity on Fe-based metallic glass matrix composites by selective dealloying”, Materials Characterization, 2019, 153, 46 [65] Huo J.T., Huo L.H., Li J.W., Men H., Wang X.M., Inoue A., Chang C.T., Wang J.Q., Li R.W., “High-entropy bulk metallic glasses as promising magnetic refrigerants”, Journal of Applied Physics, 2015, 117, 073902 [66] Franco V., Blázquez J.S., Conde A., “The influence of Co addition on the magnetocaloric effect of Nanoperm-type amorphous alloys”, Journal of Applied Physics, 2006, 100, 064307 [67] Tang B.Z., Xie H.X., Li D.M., Xia L., Yu, “Microstructure and its effect on magnetic and magnetocaloric properties of the Co50Gd50-xFex glassy ribbons”, Journal of Non-Crystalline Solids, 2020, 533, 119935 [68] Law J.Y., Franco V., Moreno-Ramírez L.M., Conde A., Karpenkov D.Y., Radulov I., Skokov K.,Gutfleisch O., “A quantitative criterion for determining the order of magnetic phase transitions using the magnetocaloric effect”, Nature Communications, 2018, 9, 2680 118 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [69] Bloe J.H., Amaral J.S., Pereira A.M., Amaral V.S., Araujo J., “On the Curie temperature dependency of the magnetocaloric effect”, Applied Physics Letters, 2012, 100, 242407 [70] Li X., Pan Y., and Lu T., “Magnetocaloric effect in Fe-based amorphous alloys and their composites with low boron content”, Journal of NonCrystalline Solids, 2018, 487, [71] Fang Y.K., Yeh C.C., Hsieh C.C., Chang C.W., Li X.M., Li W., “Magnetocaloric effect in Fe-Zr-B-M (M = Mn, Cr, and Co) amorphous systems”, Journal of Applied Physics, 2009, 105, 07A910 [72] Bakonyi I., “Relevance of Fe atomic volumes for the magnetic properties of Fe-rich metallic glasses”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2012, 324, 3961 [73] Franco V., Conde C.F., Blazquez J.S., Conde A., Svec P., Janickovic D., Kiss L.F., “A constant magnetocaloric response in FeMoCuB amorphous alloys with different Fe/B ratios”, Journal of Applied Physics, 2007, 101, 093903 [74] Gschneidner K.A., Pecharsky V.K., “Magnetocaloric materials”, Annual Review of Materials Science, 2000, 30, 387 [75] Lê Minh Đức, “Cấu trúc, tính chất từ hiệu ứng từ nhiệt hợp chất La0,8R0,2(Fe0,88Si0,12)13 với R = Y, Tb Yb”, Luận văn thạc sỹ khoa học, 2019 [76] Anh D.T.K., Thuy N.P., Duc N.H., Nhien T.T and Nong N.V., “Magnetism and magnetocaloric effect in La1-yNdy(Fe0,88Si0,12)13 compounds”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2003, 262, 427 [77] Đinh Chí Linh, “Nghiên cứu chuyển pha, trật tự từ hiệu ứng từ nhiệt hệ vật liệu perovskite La0,7A0,3MnO3 (A = Ca, Sr, Ba)”, Luận án tiến sỹ khoa học vật liệu, 2021 [78] Nguyễn Thị Mai, “Nghiên cứu cấu trúc, tính chất từ hiệu ứng từ nhiệt hợp kim Heusler Ni(Ag,Cu)-Mn-(Sb,Sn)”, Luận án tiến sỹ khoa học vật liệu, 2017 [79] Dan N.H., Hau K.X., Yen N.H., Thanh P.T., Ngoc N.H., Anh T.V., Nga 119 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com N.T., Anh Đ.T.K., “Structure and magnetic properties of Ni50-xCoxMn50-yAly (x = - 9, y = 18 - 19) shape memory alloy ribbons” Journal of Alloys and Compounds, 2022, 416, 165470 [80] Thanh T.D., Dan N H., Phan T.L., Kumarakuru H., Olivier E J., Neethling J H., and Yu S C., “Critical behavior of the ferromagnetic-paramagnetic phase transition in Fe90-xNixZr10 alloy ribbons”, Journal of Applied Physics, 2014, 115, 023903 [81] Dan N.H., Duc N.H., Thanh T.D., Yen N.H., Thanh P.T., Bang N.A., Anh D.T.K., Long P.T., Yu S.C., “Magnetocaloric effect in Fe-Ni-Zr alloys prepared by using rapidly quenched methods”, Journal of the Korean Physical Society, 2013, 62, 17151719 [82] Zhou X, Li W, Kunkel H.P and Williams G, “A criterion for enhancing the giant magnetocaloric effect: (Ni-Mn-Ga)-a promising new system for magnetic refrigeration”, Journal of Physics: Condensed Matter, 2004, 16(6), 39 [83] Moon Y., Min S.G., Kim K.S., Yu S.C., Kim Y.C., and Kim K., “The large magnetocaloric effect in amorphous Fe90-xMnxZr10 (x = 4, 6, 8, 10) alloys”, Journal of Magnetics, 2005, 10, 142 [84] Johnson F and Shull R.D., “Amorphous-FeCoCrZrB ferromagnets for use as high-temperature magnetic refrigerants”, Journal of Applied Physics, 2006, 99, 08K909 [85] Ipus J.J., Ucar H., and McHenry M.E., “Near Room Temperature Magnetocaloric Response of an (FeNi)ZrB Alloy”, IEEE Transactions on Magnetics, 2011, 47, 2494 [86] Álvarez P., Llamazares J.L.S., Gorria, and Blanco J.A., “Enhanced refrigerant capacity and magnetic entropy flattening using a two-amorphous FeZrB(Cu) composite”, Applied Physics Letters, 2011, 99, 232501 [87] Franco V., Conde A., and Kiss L.F., “Magnetocaloric response of FeCrB amorphous alloys, Predicting the magnetic entropy change from the ArrottNoakes equation of state”, Journal of Applied Physics, 2008, 104, 033903 120 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [88] Kim K.S., Kim Y.S., Zidanic J., Min S.G., and Yu S.C., “Magnetocaloric effect in as-quenched and annealed Fe91–xYxZr9 (x = 0,5; 10) alloys”, Physica Status Solidi A, 2007, 204, 4096 [89] Stanley H E., “Introduction to phase Transittion and Critical Phenomena”, Oxford University Press, 1971 [90] Franco V., Blazquez J.S., Millan M., Borrego J.M., Conde C.F., Conde A., “The magnetocaloric effect in soft magnetic amorphous alloys”, Journal of Applied Physics, 2007, 101, 09C503 [91] Ipus J.J., Blázquez J.S., Franco V., Conde A., “Influence of Co addition on the magnetic properties and magnetocaloric effect of Nanoperm (Fe1xCox)75Nb10B15 type alloys prepared by mechanical alloying”, Journal of Alloys and Compounds, 2010, 496, [92] Waske A., Schwarz B., Mattern N., Eckert J., “Magnetocaloric (Fe-B)-based amorphous alloys”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2013, 329, 101 [93] Xuezhi Z., Wei L., Kunkel H and Gwyn W., “Criterion for enhancing the giant magnetocaloric effect, (Ni-Mn-Ga) - a promising new system for magnetic refrigeration”, Journal of Physics Condensed Matter, 2004, 16, 1605 [94] Fu H., Zou M., and Singh N K., “Modification of magnetic and magnetocaloric properties of Dy-Co-Al bulk metallic glass introduced by hydrogen”, Applied Physics Letters, 2010, 97, 262509 [95] Wang Y T., Bai H Y., Pan M X., Zhao D., “Giant enhancement of magnetocaloric effect in metallic glass matrix composite”, Sci China Phys Mech Astron, 2008, 51, 337 [96] Fang Y.K., Yeh C.C., Hsieh C.C., Chang C.W., Chang H.W., Chang W.C., Li X.M and Li W., “Magnetocaloric effect in Fe-Zr-B-M (𝑀=Mn, Cr, and Co) amorphous systems”, Journal of Applied Physics, 2009, 105, 07A910 [97] Moustaide A., Berraho R., Sayouri S., and Hassini A., “Magnetic and 121 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com random anisotropy studies in amorphous Fe76-xNixCr4B12Si8 (0⩽x⩽10)”, Physica B, 1999, 270, 11 [98] Mott N.F., Jones H., “The Theory of the Properties of Metals and Alloys”, Metals and Alloys, Oxford, 1936 [99] Das A., and Majumdar A.K., “Magnetic properties of Co-rich amorphous alloys containing Cr/Mn”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 1993, 128, 47 [100] Ataley S., Gencer H., and Kolat V.S., “Magnetic entropy change in Fe 74-x Cr x Cu Nb Si 13 B (x = 14 and 17) amorphous alloys”, Journal of Non-Crystalline Solids, 2005, 351, 2373 [101] Yen N H., Thanh T., Duc N H., Thanh T D., Phan T L., Yu S C., and Dan N.H., “Magnetic and magnetocaloric properties in La-(Fe-Co)-Si”, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 2013, 4, 025018 [102] Guo D.Q., Yuan Y.D., and Chan K.C., “The effect of different minor additions on the magneto-caloric effect of FeZrB metallic ribbons near room temperature”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2018, 446, 12 [103] Moreno-Ramírez L.M., Blázquez J.S., Franco V., Conde A., Marsilius M., and Budinsky V., “Magnetocaloric response of amorphous and nanocrystalline Cr-containing Vitroperm-type alloys”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2016, 409, 56 [104] Guoa D.Q., Chana K.C., Xiab L., and Yu, “Magneto-caloric effect of FexZryB100-x-y metallic ribbons for room temperature magnetic refrigeration”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2017, 423, 379 [105] Gondro J., “Influence of the microstructure on the magnetic properties of Fe86Zr7Nb1Cu1B5 alloy in the states following solidification and following short-duration annealing below the crystallization temperature”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2017, 432, 501 [106] Franco V., Borrego J.M., Conde A., Roth S., “Influence of Co addition on 122 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com the magnetocaloric effect of FeCoSiAlGaPCB amorphous alloys”, Applied Physics Letters, 2006, 88, 132509 [107] Winchuh W., and Rosenberg M., “Critical behavior of amorphous (Fe1xMx)90Zr10 alloys with M = Co, Ni (0 < x < 0,04)”, Journal of Applied Physics, 1987, 61, 4401 [108] Castano F.J., Garcia-Beneytez J.M., Crespo, Multigner M., Vazquez M., and Hernando A., “Static critical phenomena in ball milled (Fe0,74Cu0,26)85Zr15 amorphous alloy”, Journal of Physics: Condensed Matter, 1999, 11, 5671 [109] Franco V., Caballero-Flores R., Conde A., Knipling K E., and Willard M A., “Magnetocaloric effect and critical exponents of Fe77Co5,5Ni5,5Zr7B4Cu1: A detailed study”, Journal of Applied Physics, 2011, 109, 07A905 [110] Guo D.Q., Chan K.C., Xia L and Yu, “Magneto-caloric effect of Fe xZr yB100-x-y metallic ribbons for room temperature magnetic refrigeration”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2017, 423, 379 [111] Atalay S., Gencer H., Kolat V.S., “Magnetic entropy change in Fe74−xCrxCu1Nb3Si13B9 (x = 14 and 17) amorphous alloys”, Journal of NonCrystalline Solids., 2005, 351, 2373 [112 Wang G.F., Li, H.L., Zhang X.F., Ma Q., Liu Y., Li Y., Zhao Z., “Large magnetocaloric effect in Fe-B-Mn-Zr-Nb amorphous alloys near room temperature”, Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 2016, 29, 1837 [113] Zhong X.C., Tian H.C., Wang S.S., Liu Z.W., Zheng Z.G and Zeng D.C., “Thermal, magnetic and magnetocaloric properties of Fe 80x M x B 10 Zr Cu (M = Ni, Ta, x = 0, 3, 5) amorphous alloys”, Journal of Alloys and Compounds, 2015, 633, 188 [114] Yen N.H, Ha N.H, Thanh T., Thanh T.D., Ngoc N.H., Dan N.H, “Influence of Cr-Addition on Magnetic Properties and Magnetocaloric Effect of Fe-CrB-Gd-Zr Rapidly Quenched Alloys”, Journal of Electronic Materials, 2019, 123 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 48, 7282 [115] Guo, D., Chan, K.C., Xia, L., “Influence of minor addition of Cr on the magnetocaloric effect in Fe-based metallic ribbons”, Materials Transactions, 2016, 57, 9-14 [116] Pati S., Muftah Al-Mahdawi M., Ye S., Nozaki T., Sahashi M., “Control of spin-reorientation transition in (0001) oriented a-Fe2O3 thin film by external magnetic field and temperature”, Physica Status Solidi RRR, 2017, 11(7), 1700101 [117] Oesterreicher H and Parker F.T., “Magnetic cooling near Curie temperatures above 300 K”, Journal of Applied Physics, 1984, 55, 4334 [118] Wang D., Han Z., Cao Q., Huang S., Zhang J and Du Y., “The reduced Curie temperature and magnetic entropy changes in Gd1-xInx alloys”, Journal of Alloys and Compounds, 2005, 396, 22 124 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... trúc, tính chất từ, hiệu ứng từ nhiệt tìm kiếm vật liệu từ nhiệt vấn đề cần nghiên cứu sâu rộng Từ lý chọn đề tài nghiên cứu luận án là: ? ?Nghiên cứu chế tạo, tính chất từ hiệu ứng từ nhiệt hợp kim. .. HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN HỒNG HÀ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, TÍNH CHẤT TỪ VÀ HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT CỦA HỢP KIM VÔ ĐỊNH HÌNH NỀN Fe-Zr Chuyên ngành: ật liệu điện tử ã số: 9.44.01.23 LUẬN ÁN TIẾN... nhiệt hợp kim vơ định hình FeZr Tính chất từ nhiệt hợp kim loại nghiên cứu từ năm 80 kỷ 20 Maeda [1] Belova [50] Kết thể bảng 1.2 Maeda cộng nghiên cứu tính chất từ nhiệt hợp kim vơ định hình (Fe1xNix)0,9Zr0,1