Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.

Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.Nghiên cứu tính chất nhiệt động của vật liệu cấu trúc perovskite bằng phương pháp thống kê mô men.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Cao Huy Phương NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHIỆT ĐỘNG CỦA VẬT LIỆU CẤU TRÚC PEROVSKITE BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ MÔ MEN LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÍ HỌC Hà Nội – 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Cao Huy Phương NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHIỆT ĐỘNG CỦA VẬT LIỆU CẤU TRÚC PEROVSKITE BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ MÔ MEN Chuyên ngành: Vật lí lí thuyết vật lí tốn Mã số: 9440130.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÍ HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS.Vũ Văn Hùng Hà Nội – 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án cơng trình nghiên cứu tơi hướng dẫn trực tiếp GS.TS Vũ Văn Hùng Các kết nghiên cứu luận án trung thực chưa công bố cơng trình trước Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giả luận án Cao Huy Phương i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn GS TS Vũ Văn Hùng Sự hướng dẫn tận tụy động viên khích lệ thầy nguồn động lực to lớn cho em suốt q trình hồn thành chương trình đào tạo làm luận án Thầy gương sáng đạo đức, tinh thần làm việc say mê nghiêm túc để em học tập noi theo Em xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo thuộc Bộ môn Vật lý lý thuyết, Khoa Vật lý, Phịng Đào tạo Phịng Chính trị Cơng tác sinh viên Trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi trình học tập để em hồn thành chương trình đào tạo luận án Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Ban Lãnh đạo Khoa Khoa học Tự nhiên, thầy cô Bộ mơn Vật lí đồng nghiệp Trường Đại học Hùng Vương tạo điều kiện thuận lợi thời gian hỗ trợ kinh phí để tác giả hồn thành chương trình đào tạo luận án Con xin bày tỏ lịng biết ơn vơ hạn cha, mẹ anh, chị, em gia đình cho nghị lực vượt qua khó khăn trở ngại Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến người bạn đời trai Gia đình ln nguồn động lực to lớn cho tác giả đường nghiên cứu khoa học đầy gian nan thử thách Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giả luận án Cao Huy Phương ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU CẤU TRÚC PEROVSKITE VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 1.1 Vật liệu cấu trúc perovskite số ứng dụng 17 1.1.1 Cấu trúc tinh thể vật liệu cấu trúc perovskite 17 1.1.2 Một số ứng dụng vật liệu cấu trúc perovskite 24 1.2 Tổng quan số phương pháp nghiên cứu 27 1.2.1 Tổng quan phương pháp động lực học phân tử 27 1.2.2 Tổng quan phương pháp ab initio 35 1.3 Tổng quan phương pháp thống kê mô men 38 1.3.1 Công thức tổng quát mô men 38 1.3.2 Tổng quan kết nghiên cứu tính chất nhiệt động vật liệu phương pháp thống kê mô men 44 Kết luận chương 46 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHIỆT ĐỘNG CỦA VẬT LIỆU CẤU TRÚC PEROVSKITE Ở ÁP SUẤT P = GPa BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ MÔ MEN 47 2.1 Độ dời nguyên tử khỏi nút mạng 47 2.2 Năng lượng tự 54 2.3 Các đại lượng nhiệt động 59 2.3.1 Hệ số nở dài 59 2.3.2 Năng lượng nhiệt dung đẳng tích 60 2.3.3 Hệ số nén đẳng nhiệt nhiệt dung đẳng áp 62 2.4 Kết tính số cho số vật liệu cấu trúc perovskite 62 2.4.1 Thế tương tác 62 2.4.2 Xác định thông số 68 2.4.3 Tính chất nhiệt động SrTiO3 áp suất P = GPa 69 2.4.4 Tính chất nhiệt động BaTiO3 áp suất P = GPa 76 Kết luận chương 82 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP SUẤT LÊN TÍNH CHẤT NHIỆT ĐỘNG CỦA VẬT LIỆU CẤU TRÚC PEROVSKITE BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ MÔ MEN 83 3.1 Phương trình trạng thái 83 3.2 Các đại lượng nhiệt động vật liệu cấu trúc perovskite áp suất khác 84 3.3 Kết tính số cho số vật liệu cấu trúc perovskite 87 3.3.1 Ảnh hưởng áp suất lên tính chất nhiệt động SrTiO3 87 3.3.2 Ảnh hưởng áp suất lên tính chất nhiệt động BaTiO3 94 Kết luận chương 100 KẾT LUẬN 101 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 PHỤ LỤC 122 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Diễn giải PPTKMM Phương pháp thống kê mơ men TKMM Thống kê mơ men LT Lí thuyết TN Thực nghiệm DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tham số cho SrTiO3 65 Bảng 2.2 Tham số cho BaTiO3 65 B , zbqX cấu trúc tinh thể perovskite ABX3 Bảng 2.3 Các tham số bq zbqA , zbq 67 Bảng 2.4 Hằng số mạng SrTiO3 nhiệt độ phòng áp suất P = GPa 70 Bảng 2.5 Hằng số mạng BaTiO3 120 oC áp suất P = GPa 77 Bảng 3.1 Hằng số mạng SrTiO3 cấu trúc lập phương áp suất P  1atm nhiệt độ phòng 88 Bảng 3.2 Hệ số góc đường cong nhiệt dung đẳng tích CV đẳng áp CP SrTiO3 nhiệt độ 298 K, 381 K 464 K 93 Bảng 3.3 Hệ số góc đường cong nhiệt dung đẳng tích CV đẳng áp CP BaTiO3 nhiệt độ 400 K, 500 K 600 K 99 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Ô sở tinh thể perovskite cấu trúc lập phương 18 Hình 1.2 Các phần tử bảng tuần hồn ngun tố hóa học chiếm đóng vị trí A, B X cấu trúc tinh thể vật liệu perovskite 18 Hình 1.3 Cấu trúc perovskite ABO3 20 Hình 1.4 Một số dạng cấu trúc tinh thể vật liệu cấu trúc perovskite 21 Hình 1.5 Ơ sở SrTiO3 23 Hình 1.6 Sự xếp mặt phẳng nguyên tử tinh thể SrTiO3 23 Hình 1.7 Sự thay đổi thể tích SrTiO3 với nhiệt độ từ kết tính tốn động lực học phân tử thực nghiệm 31 Hình 1.8 Sự thay đổi thể tích SrTiO3 với áp suất từ kết tính tốn động lực học phân tử thực nghiệm 31 Hình 1.9 Sự phụ thuộc nhiệt độ hệ số nở dài SrTiO3 từ kết tính tốn động lực học phân tử 32 Hình 1.10 Sự phụ thuộc nhiệt độ nhiệt dung đẳng áp SrTiO3 từ kết tính tốn động lực học phân tử kết thực nghiệm de Ligny, Coughlin 32 Hình 1.11 Hệ số nén đẳng nhiệt SrTiO3 nhiệt độ khác thu từ tính tốn động lực học phân tử thực nghiệm 33 > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > #Parameters for A > > > > > > > # Formular of A > > #Atomic displacement yo > # Formular for calculating linear thermal coefficent > > #Formular for calculating Cv > > > > #Nearest neibourgh distance a: > > # > > > > > > > > > # Calculating atomic displacement yo and linear thermal coefficent > # yo > > # Linear thermal coefficent > > > # Cv > > > #Numberical calculation of Kapa for SrTiO3: kapasto > > > #Cp > > >