khóa luận cao học nghiên cứu về cấu trúc tinh thể và tính chất từ của hợp chất đất hiếmkim loại chuyển tiếp

nghiên cứu về cấu trúc tinh thể và tính chất từ của hợp chất đất hiếmkim loại chuyển tiếp . Mở đầu Công trình đầu tiên về từ học được nhà văn người trung quốc Guanzhong ghi lại vào những năm 640 trước công nguyên, nhưng hiện tượng từ đã được phát hiện ra trước đó rất lâu ,trước hết đó là những” hòn đá tình yêu” được sử dụng làm la bàn. Hầu như trong suốt lịch sử của loài người vật liệu từ luôn luôn có mặt trên rất nhiều lĩnh vực của cuộc sống,đặc biệt là trong ba lĩnh vực lớn như năng lượng,điện tử viễn thông và công nghệ thông tin.Trong 20 năm cuối cùng của thế kỷ trước các vật liệu từ mới những cấu trúc tinh thể và tính chất từ ưu việt của kim loại chuyển tiếp và các nguyên tố đất hiếm đã cho phép chế tạo được các nam châm đất hiếm cac cấp SmCO5, Nd2Fe14B, các vật liệu từ giảo TerfeNol và TerfeNolD,cũng như các vật liệu ghi quang từ TbFeCo,… ,đặc biệt nhiều cấu trúc tinh thể và tính chất từ mới trong các hợp chất của vật liệu và các hệ từ tính với kích thước tới hạn đã được phát minh như vật liệu từ vô định hình,vật liệu từ có cấu trúc nano nhân tạo và vật liệu của kỹ thuật điện tử spin. Đặc biệt trong khóa luận này tập trung vào việc trình bày các kiến thức về cấu trúc tinh thể và tính chất từ dựa trên các hợp chất liên kim loại đất hiếmkim loại chuyển tiếp có công thức RTX (R=đất hiếm,T=kim loại chuyển tiếp và X=Si,Ge,Al,In và Sn) đã được nghiên cứu mạnh bởi chúng có các tính chất vật lý thú vị vì vậy em chọn đề tài “Cấu trúc tinh thể và tính chất từ của hợp chất TbPtSn và TbRhSn” để làm đề tài nghiên cứu của mình. Khóa luận được trình bày trên 4 chương: Chương I: Giới thiệu Chương II: Thực nghiệm Chương III: Kết quả và thảo luận Chương IV: Kết luận CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU 1.Cơ sở lý thuyết của hợp chất TbPtSn và TbRhSn. 1.1. HoPtSn và hợp chất điện tử với Fe2P. Tinh thể hình học và nghiên cứu Mossbaur được làm với thành phần cấu tạo là REXSn ( X=Rh, Pt, Pd, Ir) chúng có cấu trúc tinh thể sáu cạnh, cùng cấu trúc với Fe2P. Một mẫu điển hình là H0PtSn với a0= 7.418 ± 0.001 A0, ca = 0.535 và VM=63.00A0. Phân tích tia X dẫn đến sự phân chia mặt: H0 đặt ở mặt 3g tại x,0,12, nguyên tử Pt ở 1(b) tại 0,0,12 và 2(c) tại 13, 23, 0 và nguyên tử Sn ở 3(s) tại x, 0, 0. Thể tích trên công thức khối lượng của YbRhSn là trung bình giữa của TmRhSn và LuRhSn nó chỉ ra Yb có hóa trị 3 trong hợp chất. Phổ Mossbaner 119Sn ở 295k là cùng ma trận hoặc phân ma trận cái được khớp với mô hình các mặt chiếm giữ bởi kết quả tinh thể hình học cho H0PtSn. Sự ngược trong phổ ở 295k biến mất ở 77.3k cho TbRhSn. Sự thay đổi Tsomer ở 295k là giống cho tất cả các hợp kim, giá trị điển hình là 1.8mms.(so sánh với 2.6mm cho βSn) tuy nhiên cặp từ cực thay đổi bởi một yếu tố của 2 ở 4.2k TbRhSn và H0PtSn chỉ ra mở rộng ngược cái được can thiệp với từ trường ở 77.3k GdRhSn bị mở rộng 40% do trên vùng nhiệt độ sắp xếp từ. Hợp chất điện tử với cấu trúc loại Fe2P là hiếm trong hợp kim nhị phân và phổ biến với 3 hợp kim, với tỉ lệ 1:1 : 1 các mặt nguyên tử chiếm bởi Fe trong Fe2P được lấp đầy bởi nguyên tử có kích thước trung bình và lớn. Một trong 3 nguyên tử tới từ một vùng khác biệt trong bảng tuần hoàn. Nó cho 1e tập trung được thỏa mãn ở hiện tại, hợp chất mới được ghi lại ở nguyên tử lớn là đất hiếm (gồm Sc và I) nguyên tử cỡ trung bình là từ nhóm VIII hoặc Yb, nguyên tử nhỏ là Si, Ge, Sn. Danh sách phần sớm hơn tương tự hợp phần ở nguyên tử nhỏ là Al và Ga, do hiệu ứng Mossbaner được thể hiện ở nguyên tử 119Sn để kiểm tra rằng sự chiếm Sn ở mặt tinh thể đơn và kiểm tra khả năng đặc điểm từ, sự thay đổi cấu trúc điện tích của nguyên tử Sn ở đất hiếm và nguyên tắc chuyển đổi đa dạng trong thành phần các hợp kim được làm tan chảy trong nước lạnh, từ Cu tới Ag vật liệu bắt đầu từ lớp hạt nhân, kim loại đất hiếm, platinum, palladium, rhodium, iridium sponge và 99.99% Sn,Ge, silicon. Các mẫu đặc biệt đồng nhất ở 900oC cho nhiều loại và tất cả hợp kim được sử dụng cho nghiên cứu nhiễu xạ tia X. Hằng số đơn vị tế bào được xác định bằng phương pháp bình phương tối thiểu và cường độ tính toán bằng phương trình máy tính hỗ trợ. Phổ của loại Kankeleit được sử dụng, nguồn Mossbaner là 119Sn trong BaSnO3 ở 295k, sự hấp thụ đã làm thoát phần hợp kim trong nhựa làm lạnh. Hợp phần R.E (Gd, Tb,Dy, H0) RhSn được kiểm tra ở 295k và R.E (Gd, Tb) RhSn và H0PtSn cũng ở 77.3k và 4.2k

Mở đầu Công trình từ học nhà văn người trung quốc Guanzhong ghi lại vào năm 640 trước công nguyên, tượng từ phát trước lâu ,trước hết những” đá tình yêu” sử dụng làm la bàn Hầu suốt lịch sử loài người vật liệu từ luôn có mặt nhiều lĩnh vực sống,đặc biệt ba lĩnh vực lớn lượng,điện tử- viễn thông công nghệ thông tin.Trong 20 năm cuối kỷ trước vật liệu từ cấu trúc tinh thể tính chất từ ưu việt kim loại chuyển tiếp nguyên tố đất cho phép chế tạo nam châm đất cac cấp SmCO5, Nd2Fe14B, vật liệu từ giảo TerfeNol TerfeNol-D,cũng vật liệu ghi quang từ TbFeCo,… ,đặc biệt nhiều cấu trúc tinh thể tính chất từ hợp chất vật liệu hệ từ tính với kích thước tới hạn phát minh vật liệu từ vô định hình,vật liệu từ có cấu trúc nano nhân tạo vật liệu kỹ thuật điện tử spin Đặc biệt khóa luận tập trung vào việc trình bày kiến thức cấu trúc tinh thể tính chất từ dựa hợp chất liên kim loại đất hiếm-kim loại chuyển tiếp có công thức RTX (R=đất hiếm,T=kim loại chuyển tiếp X=Si,Ge,Al,In Sn) nghiên cứu mạnh chúng có tính chất vật lý thú vị em chọn đề tài “Cấu trúc tinh thể tính chất từ hợp chất TbPtSn TbRhSn” để làm đề tài nghiên cứu Khóa luận trình bày chương: Chương I: Giới thiệu Chương II: Thực nghiệm Chương III: Kết thảo luận Chương IV: Kết luận CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 1.Cơ sở lý thuyết hợp chất TbPtSn TbRhSn 1.1 HoPtSn hợp chất điện tử với Fe2P Tinh thể hình học nghiên cứu Mossbaur làm với thành phần cấu tạo REXSn ( X=Rh, Pt, Pd, Ir) chúng có cấu trúc tinh thể sáu cạnh, cấu trúc với Fe 2P Một mẫu điển hình H0PtSn với a0= 7.418 ± 0.001 A0, c/a = 0.535 V/M=63.00A0 Phân tích tia X dẫn đến phân chia mặt: H đặt mặt 3g x,0,1/2, nguyên tử Pt 1(b) 0,0,1/2 2(c) 1/3, 2/3, nguyên tử Sn 3(s) x, 0, Thể tích công thức khối lượng YbRhSn trung bình TmRhSn LuRhSn Yb có hóa trị hợp chất Phổ Mossbaner 119 Sn 295k ma trận phân ma trận khớp với mô hình mặt chiếm giữ kết tinh thể hình học cho H0PtSn Sự ngược phổ 295k biến 77.3k cho TbRhSn Sự thay đổi Tsomer 295k giống cho tất hợp kim, giá trị điển hình 1.8mm/s.(so sánh với 2.6mm cho β-Sn) nhiên cặp từ cực thay đổi yếu tố 4.2k TbRhSn H0PtSn mở rộng ngược can thiệp với từ trường 77.3k GdRhSn bị mở rộng 40% vùng nhiệt độ xếp từ Hợp chất điện tử với cấu trúc loại Fe2P hợp kim nhị phân phổ biến với hợp kim, với tỉ lệ 1:1 : mặt nguyên tử chiếm Fe Fe 2P lấp đầy nguyên tử có kích thước trung bình lớn Một nguyên tử tới từ vùng khác biệt bảng tuần hoàn Nó cho 1e tập trung thỏa mãn tại, hợp chất ghi lại nguyên tử lớn đất (gồm Sc I) nguyên tử cỡ trung bình từ nhóm VIII Yb, nguyên tử nhỏ Si, Ge, Sn Danh sách phần sớm tương tự hợp phần nguyên tử nhỏ Al Ga, hiệu ứng Mossbaner thể nguyên tử 119 Sn để kiểm tra chiếm Sn mặt tinh thể đơn kiểm tra khả đặc điểm từ, thay đổi cấu trúc điện tích nguyên tử Sn đất nguyên tắc chuyển đổi đa dạng thành phần hợp kim làm tan chảy nước lạnh, từ Cu tới Ag vật liệu lớp hạt nhân, kim loại đất hiếm, platinum, palladium, rhodium, iridium sponge 99.99% Sn,Ge, silicon Các mẫu đặc biệt đồng 900oC cho nhiều loại tất hợp kim sử dụng cho nghiên cứu nhiễu xạ tia X Hằng số đơn vị tế bào xác định phương pháp bình phương tối thiểu cường độ tính toán phương trình máy tính hỗ trợ Phổ loại Kankeleit sử dụng, nguồn Mossbaner 119 Sn BaSnO3 295k, hấp thụ làm thoát phần hợp kim nhựa làm lạnh Hợp phần R.E (Gd, Tb,Dy, H0) RhSn kiểm tra 295k R.E (Gd, Tb) RhSn H 0PtSn 77.3k 4.2k 1.1.1 Điện tử với cấu trúc loại Fe2P Giảm dần từ Sm đến Lu, khả giải thích cho a o điều khiển khoảng cách điện tử Rh(Ir) – Sn C bị ảnh hưởng không gian, khoảng cách nguyên tử RE – Rh (Ir) RE – Sn Xu hướng biểu diễn rõ rệt hình (REPdSn) hình (REPtSn) Trong hợp chất REPtSn a0 c0 giảm đất thay đổi từ Gd tới Lu Hợp chất loại Fe 2P bao gồm sai khác đáng kể Pd từ loại khác H0, Er Tm , hợp chất chúng có số mô tương tự tương tác chúng với Pt, H 0PdSn ổn định, hợp kim thứ giống thành phần bị sai khác thể cấu trúc Fe 2P Nó khai thác nhỏ thành phần rõ ràng nhiệt hợp kim quan trọng Hợp chất LuPdSn ScPdSn cho biết a lớn bất thường c nhỏ dường bị méo mó mẫu Fe2P đường thêm vào, tồn quan sát thành phần nhiễu xạ Sự so sánh hợp chất Rh Pt hình 5: Hình 5: So sánh hợp chất Rh, Ir, Pd, Pt Xu hướng giá trị V/M tương ứng nguyên tử, nguyên tố Pt, Pd, Ir Rh giảm theo thứ tự trừ ngược lại Pd Pt hợp chất Pd thường xuyên xuất có nguyên tử Pd lớn Pt, ngược lại giá trị a giảm theo thứ tự Rh, Ir, Pd Pt Nguyên tử lớn cho số a nhỏ nhất, suy đoán số lớn e hóa trị Pd Pt (so sánh với Rh Ir) dẫn tới ràng buộc chặt REPt hệ a Đặc tính hợp kim Yb … mẫu Yb hợp chất Fe2P với Rh, Ir, Pt không giống với Pd Hằng số đơn vị nguyên tử hợp chất Yb bình thường Chỉ Yb có xu hướng cách biệt hợp kim với Pd Sn Hai hợp chất Yb, YRhSn YPtSn thường nằm Tb Dy hình Jeitschko phần mẫu nguyên tử tới lớp mạng tinh thể thay đổi từ hợp chất Fe2P sang chất khác Ví dụ NbMnSi ZrNiAl hai có cấu trúc Fe 2P với phần Trong Mn Ni hai nguyên tố dịch chuyển chiếm 3(f) 1(b),2(c) lớp tương ứng Nó xuất nguyên tử lớn chiếm lớp 3(f).Đây ví dụ cho MnAl.Nguyên tố nhỏ nhơn Si Li chiếm lớp,do có trộn lẫn chiếm đóng với.Nó giả sử (s) 32 hợp chất báo cáo này,sẽ chọn giản đồ chiếm lớp có cách khí mẫu nguyên tử phân chia thành lớp ,tính toán cường độ làm thành khả so sánh với cường độ quan sát.Kết cho Pt lớp 1(b) 2(c) Sn không trộn với lớp 3(f),sự xếp hình cường độ tính toán cho bảng II Cường độ tương tác nguyên tử tính toán khoảng cách nguyên tử theo sau thông số vij trí nguyên tử dùng X H0=0.605,XSn=0.265 khoảng cách nguyên tử là: Ho in 3(g) – Ho in 3(g) 3.966Å Ho in 3(g) – Ho in 3(g) 3.947Å Sn in 3(f) – Sn in 3(f) 3.405Å Sn in 3(f) – Sn in 3(f) 3.259Å Sn in 3(f) – Ho in 3(g) 3.208Å Pt in 2(c) – Ho in 3(g) 3.021Å Pt in 1(b) – Ho in 3(g) 2.930Å Sn in 3(f) – Pt in 1(b) 2.792Å Pt in 2(c) – Sn in 3(f) 2.761Å Tham số vị trí nguyên tử nghiên cứu trước CeNiAl,thông số vị trí nguyên tử tìm thấy mà Ce,X=0.580±0.001,Al,X=0.219±0.001 Cho HoPtSn, cường độ tính toán, so sánh với cường độ quan sát cần thiết việc xác định lại thông số vị trí nghuyên tử.Giải hình học vẽ X Ho XSn cho tương ứng 413,432,602,610 612 Khớp cải thiện với thí nghiệm quan sát cường độ cho XHo=0,605±0.005 XSn=0.265±0.005 Các thông số giống với báo cáo trước cho ZrNiAl khác đáng kể với NbMnSi Nó cung cấp cho phân chia Sn lớp 3(f) 1.1.2.Nghiên cứu Mossbaner Kết Mossbaner cho bảng III Không có liên hệ V/M thay đổi isomer cặp tứ cực chuyển dịch nguyên tố thay đổi.Khác hẹp kép 259k nguyên tử Sn chiếm giữ lớp-đối xứng.Vì TbRhSn tứ cực không đối xứng 259k trở nên đối xứng 77.3k đặc điểm yếu tố Debyewaller(hình 7) ,ở 77.3k đối xứng với TbRhSn,GdRhSn HoPtSn 42k mẫu mở rộng không đối xứng.Phổ không đối xứng khớp với mẫu cặp tứ cực lớn bị nhiễu với trường từ siêu tinh tế,H,giả sử song song với gradient trường điện q.Trương nam châm có tính từ lớp Sn tăng luwowiis cực điện dẫn dô xếp trương nguyên tố đất hiếm.trường siêu tinh 4.2k nhỏ dải từ tính từ 2.93.9KG.Phần(mô) GdRhSn 77.3k không đáng kể liên hệ với phổ hẹp quan sát 259k.Do GdRhSn bị từ tính 77.3k.Phần không đối xứng 4.2k cho TbRhSn HoPtSn không khớp với mẫu này,do H q không song song.Tính toán cho rubi thay đổi isomer tương ứng với cấu hình ~0.85,~3.2p cho nguyên tử Sn 1.2 Đặc tính hợp chất nguyên tố RTSn(R=đất hiếm,T=Pt,Rh) Nghiên cứu độ nhạy điện tử hợp chất nguyên tố cạnh RTSn nhận biết,hợp chất đồng cấu trúc với Fe 2P nhóm không gian P62m Nhiệt độ xếp tất hợp chất nhỏ 19k Độ nhạy YTSn độc lập với nhiệt độ Cấu trúc phản sắt từ không tuyến tính TbPtSn sáu cạnh Dưới TN = 12k tinh thể sáu cạnh TbPtSn (cấu trúc tinh thể loại ZnNiAl) cho thấy đặc điểm cấu trúc từ tính không tuyến tính véc tơ sóng k=[0.726,0.766,1/2] moment từ vị trí ion Tb3+ 8.8 µB t=1.9k Hợp chất gồm nguyên tố đất RPtSn biết tới kết tinh lai loại cấu trúc: loại hình thoi TiNiSi loại sáu cạnh ZrNiAl (Fe 2P) Thành phần RPtSn cho thấy giản đồ trình tự từ phức tạp nhiệt độ thấp Một số TbPtSn tìm thấy kết tinh hai loại cấu trúc, phụ thuộc vào nhiệt độ chuẩn bị Điều chỉnh hệ thoi TbPtSn 17k xếp phản sắt từ dạng sin miêu tả hai thành phần vectơ song, chuyển đổi 10k thành vec tơ sóng thành phần Khi nguyên tử môi trường trạng thái kèm ion Tb3+ phần hoàn toàn khác nhau, hấp dẫn để nghiên cứu có ảnh hưởng tới đặc điểm từ TbPtSn Nghiên cứu nhiễu xạ thành phần tinh thể sáu cạnh trải qua có kết 1.3 Cạnh tranh hiệu ứng Kondo tương tác RKKY Nhiệt độ Kondo Tk phụ thuộc vào thông số kép c-f.J cf tương tác RKKY gián tiếp đặc trưng TRKKY thay đổi tỷ lệ với Jcf2 Sự thay đổi mong đợi điểm từ minh họa giản đồ hình phủ hàm Jg/W, với W thông số chuẩn hóa liên hệ vowia độ rộng vùng dẫn hợp chất CeTIn với T= Ni,Pd Pt cấu trúc Fe2P cạnh trạng thái J=5/2 với Ce3+ mong đợi chia thành cặp,phần điện trở từ cho biết nhiệt độ logarit phụ thuộc vào loại kondo nhiệt độ cao đỉnh mở rộng xung quanh 90,50 37k cho CeNiIn,CePtIn CePdIn tương ứng Trở e CePdIn có đỉnh thứ 3.5k,độ nhạy từ [30] theo định luật Curie-Weiss nhiệt độ cao 100k với nhiệt độ Curie thuận từ -15k với CePdIn -73k cho CePtIn.CePdIn thể đỉnh nhỏ với độ nhảy từ 18k,chỉ sắpxếp AF.Mặt khác độ nhạy từ CeNiIn cho thấy đỉnh yếu phụ thuộc vào nhiệt độ ,gợi ý biến đổi hóa trị tự nhiên Hình cho thấy sức nóng đặc trưng chia vùng nhiệt độ C/T,cho CePd 1-xPtxIn CeNiIn.cả CePdIn CePtIn,C/T tăng đáng kể nhiệt độ thấp 30k có đỉnh rõ chuyển dịch AF TN=7 7.5k, tương ứng dịch chuyển quan sát số lượng nhiệt động lực hình Tại nhiệt đặc trưng vẽ không cho CePtSn CePtSn mà cho hợp chất tương ứng CeTGa Nhiệt đặc trưng CePtSn có đỉnh rõ 5.1k dịch chuyển sếp không cân xứng tới cân xứng CeNiSn có hệ thay đổi hóa trị với Tk cao thảo luận phần sau Khi đơn vị nguyên tử khối CeTV giảm tới T=Pd,Pt Ni khớp với X,Jcf mong tăng với sếp Nhiệt độ Kondo T k phụ thuộc vào phần Jcf:KBT~Dexp(-1/ρJ),trong tương tác RKKY gián tiếp T RKKY~J2/D, ρ mật độ trạng thái, D độ rộng e dẫn Trong chuỗi CeTIn, CePdIn mong đợi có Jcf nhỏ TRKKY cao Tk Do đó,trạng thái xếp AF nhận biết Tn ~TRKKY.Như quan sát hình T N giảm mẫu hợp kim CePd 1PtxIn Tinh thể CePtIn không dịch chuyển từ 60mk nhiệt độ thấp x đảo ngược C/T để khả xếp nhiệt độ thấp Trong CeNiIn,J cf lớn với Tk ước lượng ~100k, hoàn toàn chiếm ưu so với T RKKY Do thay đổi hóa trị trạng thái Tk cao tốt.Ở hình 1,sự thay đổi với X=In,Sn,Ga,Ge Biểu đồ thảo luận dựa thành phần hóa học thay đổi khối lượng xảy với X Không có hệ thống đơn giản tìm thấy đồng cấu trúc thay đổi e nguyên tố X Hiệu ứng mạnh với X đề xuất p-f có vai trò quan trọng nhiệt độ thấp hợp chất 1.4 Tương tác trao đổi gián tiếp môment 4f-Tương tác RKKY Trong 12 nguyên tố có từ tính nhóm đất hiếm, spin 4f tác dụng trực tiếp với spin điện tử dẫn Trong thực tế, điện tử dẫn đến gần ion đất hiếm, tương tác với điện tử 4f ion Nếu ký hiệu spin định xứ 4f Si S(r) spin điện tử dẫn, tương tác biểu diễn sau: (1.1) Trong Γ tích phân trao đổi s – f ; Γ >0 Do đặc tính định xứ cao điện tử 4f, biểu diễn Γ (Ri - r) =Γδ(Ri - r) (tức tương tác trao đổi nội nguyên tử ) Cường độ tương tác Γ vào cỡ 10-2 đến 10-1eV Có thể hiểu cách mô tả phương trình 1.1 theo cách khác: Một điện tử dẫn tìm thấy vị trí i từ trường hi tạo spin Si ion đất vị trí i (1.2) Từ trường làm phân cực điện tử dẫn phân cực truyền mạng tình thể cách gây nên cho tất điện tử dẫn tất vị trí j độ từ hóa (với hệ số từ hóa χij) từ độ điện tử dẫn ( m j) từ trường hi sinh vị trí j : (1.3) Nếu ta đặt vị trí j spin sj, tồn tương tác gián tiếp spin (hay moment từ ) đặt hai vị trí i j Hãy viết lại biểu thức 1.1 dạng: (1.4) Khi phương trình phân cực điện tử dẫn (đặc trưng hệ số từ hóa χij) spin địn xứ (Si, Sj) lại đóng vai trò truyền tải tương tác từ spin Theo cách diễn đạt khác mô tả moment 10 tử khác ngược lại Cường độ tương tác (~ 0,1eV) Do đặc tính định xứ điện tử 4f, trao đổi trực tiếp điện tử 4f nguyên tử khác Tuy nhiên điện tử linh động 5d 6s tương tác với điện tử 4f nguyên tử Điều dẫn đến phân cực điện tử linh động tạo nên tương tác gián tiếp moment từ định xứ 4f Do vậy, tương tác yếu hơn(0.01eV) Các tương tác gọi tương tác trao đổi hiệu ứng thường mô tả thông qua khái niệm trường phân tử B m có cường độ tỉ lệ với độ từ hóa trung bình(M) mẫu hay phân mạng: B m= µ0λM (1.8) Trong đó: λ gọi hệ số trọng trường phân tử 1.5.2 Tương tác hệ điện tử 1.5.2.1 Thuận từ Pauli Các điện tử tự có moment spin s= ½ tương ứng moment M=1µB Hệ số từ hóa: (1.9) χ tỉ lệ nghịch với nhiệt độ Tuy nhiên quan sát thực nghiệm lại hệ số từ hóa điện từ tự số, không phụ thuộc vào nhiệt độ Các tính chất giải thích dựa mô hình vùng lượng, lý thuyết Pauli Có thể trình bày lý thuyết với hàm mật độ trạng thái có dạng parabol N(E)~ √E (hình 1.5) Gọi số điện từ mức lượng Fermi phân vùng với spin thuận (↑) spin nghịch (↓) tương ứng n± EF± từ độ tính sau: M= µB(n+ - n-) (1.10) Trong : (1.11) 14 Trong từ trường không, n+=n(hình 1.5a) nên M=0 Khi đặt từ trường có cảm ứng từ B, phân vùng bị dịch chuyển lượng từ trường -µBB(hình 1.5b) Do đó: (1.12) Và (1.13) Khi đó, từ độ nhận là: M= µB(n+ - n-)=2 µB2N(EF)B (1.14) Sử dụng mô hình khí điện tử tự do, ta có: (1.15) Hệ số từ hóa thuận Pauli là: (1.16) 1.5.2.2.Mô hình Stoner Khi tính đến lực đẩy Culong điện tử có spin trái dấu, tương tác đó(I) nguyên nhân tách vùng “tự phát” Ep=In↑n↓=I(n/2)2 (1.17) Xét trường hợp N(EF) δE điện tử ứng phân vùng spin ↓ chuyển sang phân vùng spin ↑ tách vùng, động điện tử tăng lên lượng là: ∆EC= N(EF) δE δE= N(EF) (δE)2 Thế mô tả theo công thức (1.13) trở thành: 15 (1.18) Ep’ = I[n/2 + N(EF) δE][ n/2 - N(EF) δE] (1.19) Sự biến đổi tương tác là: ∆EP = EP’- EP = -IN2(EF) (δE)2 (1.20) Sự biến đổi lượng tổng cộng là: ∆E= ∆EC + ∆EP = N(EF) (δE)2 + IN2(EF) (δE)2 = N(EF) (δE)2 [1- IN(EF)] Điều kiện (1.21) dẫn đến tiêu chuẩn Stoner xuất tính sắt từ là: Itb = IN(EF) > Các giá trị cân độ tỉ đối (m=M/n0 µB) (1.22) nhận sau: + m=0 (EF) < 1, N(EF) nhỏ + 00, B>0: đồ thị F(M) có cực tiểu M = tương ứng với trạng thái thuận từ (đường hình 1.7) + Nếu A0: đồ thị F(M) có cực tiểu tương ứng với M ≠ Như vậy, hệ có moment từ tự phát tương ứng với trạng thái sắt từ (đương hình 1.7) Hình 1.7: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc lượng tự vào từ độ + Nếu A>0, B0 (C>0 để đảm bảo có cực tiểu hữu hạn) đồ thị F(M) có tồn cực tiểu Một ứng với M 0, cực tiểu thứ ứng với M ≠ Tuy nhiên F(Mo)< F(M1) nên thực tế tồn trạng thái ứng với cực tiểu lần thứ cực tiểu lần thứ ứng với trạng thái giả bền Xét riêng trường hợp đặt từ trường H vào, hệ nhận thêm lượng từ FH=-M.H, lượng hệ là: F T=F + FH Khi H tăng, cực tiểu thứ hai (giả bền) có mức lượng thấp dần, tăng tới giá trị H=H c, ta có F(0) = F(Mc ≠ ) Lúc này, hệ chuyển trạng thái từ M=0 tới trạng thái M ≠ (hoặc ngược lại) Đó chuyển pha từ giả bền điện tử linh động (Itinerant Electron Metamagnetism - IEM) từ trạng thái thuận từ sang trạng thái sắt từ (hoặc ngược lại) Trong lý thuyết trước đây, hệ số khai triển A, B tính theo công thức: (1.28) Trong đó: U lượng trao đổi điện tử: N, N’, N’’ mật độ trạng thái, đạo hàm bậc bậc hai hàm mật độ trạng thái mứcFermi 18 CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 2.1 Chế tạo mẫu Các mẫu chuẩn bị tan chảy khí He,của nguyên tố hợp phần,tinh thể 99,99% đất 99,99% Rh,Pt Sn Để có mẫu đồng phải trộn tan chảy nhiều lần,các mẫu luyện tuần 500°c Các hợp chất kiểm tra phân tích tia X tìm thấy giai đoạn độc lập Hợp chất với đất nặng tìm thấy để kết tinh cấu trúc tinh thể Fe 2P loại mặt/cạnh thông số mạng chúng hoàn toàn thống với Dwight tìm thấy độ hạy từ đo từ 4.2-200k trường yêu cầu kOe.Sau mẫu nấu phuwowg pháp nóng chảy hồ quang môi trường khí Ar 2.1.1 Phương pháp nóng chảy hồ quang Sơ đồ hệ nóng chảy hồ quang ảnh chụp hệ nấu mẫu sử dụng phòng thí nghiệm vật lý nhiệt độ thấp (ĐHQGHN) trình bày hình 2.1 2.2 Hồ quang tạo buồng khí trơ (Ar Heli) loại plasma nhiệt độ thấp (cỡ 105k) Hồ quang phân chia làm vùng: vùng cực âm, cột hồ quang vùng cực dương Cực âm bị nung nóng va chạm mạnh hạt ion dương, cực dương bị nung nóng điện tử nhiệt Vật liệu làm cực dương bị nóng chảy, bốc bay phân li thành ion dương điện tử Các điện tử bị hút trở lại cực dương ion dương chuyển động phía cực âm truyền toàn động chúng, làm mòn cực âm làm cho chúng nóng lên Một phần vật liệu làm cực dương (phần không tham gia vào cột hồ quang ) không bị phân li thành ion dương điện tử, chủ yếu vật liệu bị bốc bay từ bề phần nóng chảy Do chênh lệch cao nhiệt độ bề mặt nóng chảy so với phần tiếp xúc đáy nồi, phần vật liệu bị kéo trở lại giữ không gian vật liệu nóng chảy vật liệu làm nồi Quá trình tương tự xảy vùng cực âm Một phần vật liệu làm cực âm bị phân li thành ion dương điện tử Các điện tử nhiệt chuyển động phía cực dương, nung nóng vật liệu làm cực dương, ion dương bị kéo trở lại phía cực âm Như hai loại ion dương cực dương cực âm không tới cực dương Mặt khác áp suất cột hồ quang P1 (cỡ 1bar) lớn áp suất môi trường khí trơ P2 (cỡ 0,6 – 0,8 bar) nên bốc bay vật liệu cực âm cực dương khó xảy Đây lý làm cho bốc bay phương 19 pháp nóng chảy hồ quang nhỏ (nhỏ lần so với phương pháp lò cao tần) Vì phương pháp cho độ cao Nồi lạnh phương pháp nóng chảy hồ quang có cấu tạo hình 2.3 Vật liệu cần nóng chảy không tiếp xúc trực tiếp với toàn bề mặt nồi chứa Như hình 2.3 (b) phần mẫu tiếp xúc trực tiếp với đáy nồi ( bề mặt nồi nhấp nhô) không gian mẫu đáy nồi chứa lớp khí trơ tạo phân cách kim loại nóng chảy nồi Kim loại nóng chảy nguyên hình dạng nhờ sức căng mặt Sức căng phụ thuộc vào nhiệt độ thành phần hợp kim Khi tốc độ làm lạnh nồi nhanh, không gian kim loại nóng chảy nồi lấp đầy hạt tinh thể nhỏ Lúc trình nóng chảy vật liệu nồi trình tự ( hình 2.3c).Khi kim loại nóng chảy nấu sôi, sức căng mặt kim loại nóng chảy giảm xuống Trong trường hợp (hình 2.3d), kim loại nóng chảy lấp đầy không gian bề mặt lồi lõm đáy nồi làm ướt nồi Nếu dòng nước làm lạnh yếu, khối kim loại nóng chảy dính vào đáy nồi, dòng nước làm lạnh đủ mạnh xảy tượng lớp kim loại sát đáy nồi bị làm lạnh nhanh Việc tính toán áp lực dòng nước phù hợp cần thiết Ngoài nấu chảy phương pháp hồ quang, mẫu thường đảo – lần để tăng độ đồng 20 21 Kỹ thuật nóng chảy hồ quang phát triển đề nuôi đơn tinh thể theo phương pháp Czochralski Trong trường hợp để tăng độ đồng (nồng độ nhiệt độ) khối vật liệu nóng chảy (cực dương), số cực âm tăng lên đến cực đặt nghiêng góc so với phương thẳng đứng Khi đó, phương thẳng đứng dành cho cần nhúng (gọi mầm) Mầm nhúng vào khối vật liệu nóng chảy kéo lên từ từ Nếu trình thực với cân tốt nhiệt độ khối vật liệu nóng chảy mầm bề mặt rắn lỏng xuất mầm khối vật liệu nóng chảy Khi mầm kéo lên, hợp kim hóa rắn mầm mầm xem tâm phát triển tinh thể Tuy nhiên ban đầu phần vật liệu kéo lên theo mầm khối nhiều hạt tinh thể Bằng cách thay đổi tốc độ kéo cho mầm quay đồng thời làm giảm mầm vật liệu đa dạng thành mầm đơn hạt Sau cần tiếp tục phát triển mầm đơn hạt nhận đơn tinh thể Phương pháp áp dụng hiệu để nuôi đơn tinh thể hợp kim R – T Đại Học Tổng Hợp Amsterdam vào năm cuối kỷ trước 2.1.2 Quy trình nấu mẫu Buồng nấu mẫu làm hồn hợp kim loại để nấu đặt nồi đồng Các nguyên tố đặt vào nòi cho nguyên tố có nhiệt độ nóng chảy thấp đặt nguyên tố có nhiệt độ nóng chảy cao 22 Hút chân không: trình hút chân không bắt đầu với việc hút sơ bơm sơ cấp áp suất buồng mẫu đạt khoảng Torr Tiếp theo trình hút bơm khuếch tán đến áp suất 10-5 Torr Đuổi khí Ar: sau hút chân không đến áp suất P=10 -5 Torr, đóng van nối với bơm chân không mở van khí Ar đến áp suất cỡ 10 Torr đóng van khí (việc xả khí có tác dụng đẩy oxi ngoài) Mở bơm nối với bơm khuếch tán, Quá trình hút chân không thực đến áp suất P=10 -5 Torr Việc xả khsi thực lần Đóng van nối với hút chân không, sau xả khí argon vào buồng mẫu với áp suất 10 Torr để chuẩn bị nấu mẫu Nấu mẫu: mở nước làm lạnh nồi nấu điện cực Bật nguồn cao tần, nấu chảy viên titan Việc nấu chảy viên Titan có tác dụng thu khử khí oxi lại buồng mẫu, tránh oxi hóa mẫu trình nấu mẫu Viên Titan nấu mẫu có màu sáng tốt, đủ điều kiện để tiến hành nấu mẫu Tắt bơm khuếch tán Nếu viên Titan bị xám có nghĩa chân không chưa tốt tioeesp tục nấu mẫu mà phải lặp lại trình hút chân không Mẫu lật đảo khoảng lần để tạo đồng Lấy mẫu khỏi buồng mẫu 2.1.3 Ủ nhiệt Mẫu sau nấu (as-cast) xử lý nhiệt cách đưa mẫu vào ampul làm ống thạch anh hút chân không cao tới P=10 -5 Torr hàn kín đầu ampul Mẫu ủ nhiệt nhiệt độ T=1100 oC thời gian ngày để mẫu hoàn toàn đồng pha ổn định cấu trúc mẫu Tôi mẫu nước đá 2.2 Các phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Nhiễu xạ bột tia X Để xác định đơn pha mẫu cấu trúc tinh thể mẫu chế tạo ta tiến nhành đo nhiễu xạ bột tai X Sau chế tạo mẫu, mẫu nghiền thành bột có kích thước 50 100 để đo nhiễu xạ Nhiễu xạ bột tia X phương pháp sử dụng với mẫu đa tinh thể, phương pháp sử dunjh rộng rãi để xác định cấu trúc tinh thể cách dụng chùm tia X song song hẹp, đơn sắc chiều vào mẫu Bộ phận nhiễu xạ kế tia X là: nguồn tia X, mẫu, detector tia X Chúng đặt nằm chu vi vòng 23 tròn Góc mặt phẳng mẫu tia X tới góc , góc phương chiếu tia X tia nhiễu xạ Người ta quay mẫu quay đầu thu chùm nhiễu xạ vòng tròn, ghi lại cường độ chum tia phản xạ ghi phổ nhiễu xạ bậc (n=1) Phổ nhiễu xạ phụ thuộc cường độ nhiễu xạ vào hai lần góc nhiễu xạ (2) Nguyên lý chung phương pháp nhiễu xạ bột tia X dựa vào ảnh hưởng khác kích thước tinh thể lên phổ nhiễu xạ Trong tinh thể, vị trí nguyên tử đưuọc xếp thành mặt phẳng Bragg Đối với mặt phẳng Bragg, tia X tuân theo định luật phản xạ Nếu dhkl khoảng cách hai mặt tinh thể liên công thức Bragg ta có liên hệ dhkl góc nhiễu xạ với bước sóng là: (2.1) Trong đó: dhkl khoảng cách hai mặt nguyên tử phẩn xạ có số mặt tinh thể hkl góc phản xạ (góc tia X tới hợp với mặt tinh thể xét) λ bước sóng tia X n= 1, 2, 3… gọi bậc phản xạ 24 Tập hợp cực đại nhiễu xạ Bragg góc khác ghi nhận cách dụng detector Cấu trúc tinh thể đặc trưng mẫu luận văn chủ yếu phân tích dựa kết nhiễu xạ bột tia X (XRD) thực máy nhiễu xạ kế RINT-2000 sử dụng xạ Cu- có bước sóng λ= 1,540598 Å Với số đỉnh phổ nhiễu xạ tia X, số thong tin lien qua đến cấu trúc mẫu tìm thấy Phổ nhiễu xạ thu mẫu bột rời so sánh với phổ nhiễu xạ tia X cấu trúc chuẩn NaZn13 Sự so sánh cho phép xác định cấu trúc tinh thể đơn pha hay đa pha xác định số mạng Hệ mẫu la(Fe xM1-x)13 có cấu trúc lập phương kiểu NaZn13 nên số mạng tinh thể liên hệ với khoảng cách hai mặt phản xạ có số (hkl) theo công thức: (2.2) Từ biểu thức ta tính gái trị số mạng a=b=c tinh thể với cấu trúc lập phương: (2.3) Hằng số mạng a tinh thể gái trị trung bình kết tính Và cấu trúc tinh thể có cấu trúc tứ diện công thức tính số mạng a=b c tinh thể cho bởi: (2.4) Điều có nghĩa với cấu trúc tứ diện ta phải thiết lập hệ phương trình để tìm số mạng a c 2.2.2 Giao thoa kế lượng tử siêu dẫn (SQUID) Tính chất từ mẫu khảo sát thiết bị giao thoa kế lượng tử siêu dẫn (superconducing quantum interference device)- SQUID Một vòng siêu dẫn có tiếp xúc Josephson tạo thành SQUID xoay chiều (rf SQUID), vòng siêu dẫn có hai tiếp xúc Josephson song song với tạo thành SQUID chiều (dc SQUID) Một SQUID thường bao gồm (rf) hai (dc) điện trở mắc song song với lớp tiếp xúc để loại trừ tượng trễ đặc trưng I-V Sự kahsc SQUID chiều xoay chiều SQUID chiều có nhiễu nhỏ Mặc dù mặt lịch sử, SQUID chiều chế tạo đòi 25 hỏi phức tạp mạch điện tử khó khăn việc chế tạo hai lớp tiếp xúc giống làm cho loại SQUID không phổ biến thời gian Tuy nhiên với tiến công nghệ chế tạo màng mỏng mạch điện tử, SQUID chiều ngày cành thể ưu nhiều lĩnh vực ứng dụng [4] Trong SQUID, thay việc sử dụng cuộn kích thích xoay chiều, từ trường chiều sử dụng để từ háo mẫu Thông thường từ trường giữ cố định mẫu di chuyển long cuộn cảm ứng (hình 2.4) Suất điện động cảm ứng cuộn cảm ứng tỉ lệ với moment từ mẫu Trong SQUID có nam châm siêu dẫn tạo vùng từ trường đồng toàn vùng đặt mẫu vòng cảm ứng siêu dẫn Nam châm từ hóa mẫu ta đo hệ số từ hóa Cuộn cảm ứng gắn chặt tâm nam châm Cấu hình cuộn cảm ứng định thuật toán sử dụng để tính toán từ độ mẫu Cấu hình cặp cuộn Helmholtz măc xung đối gradiometer đạo hàm bậc bậc hai sử dụng thành công để chế tạo từ kế SQUID Các từ kế SQUID đạt tới độ nhạy tốt 10 -9 emu từ trường 9T Khả đo theo nhiệt độ thực cách đưa vào buồng mẫu điều nhiệt không gian chứa cuộn cảm ứng 26 Các thiết bị giao thoa kế lượng tử siêu dẫn (SQUID), cho phép thực phép đo từ tính 1,8 K đến 300 K, thường sử dụng để phát moment từ vô nhỏ với độ nhạy cao- vừa đủ để đo từ trường sinh vật sống Độ nhạy lớp kết hợp với thay đổi đo đạc từ trường gắn liền với lượng từ thông, tức thông lượng từ hóa đơn vị: (2.5) Nếu dòng điện đưa vào không đổi trì SQUID, điện áp đo không phụ thuộc vào thay đổi pha hai chỗ giao nhau, mà phụ thuộc vào thay đổi từ thông Bằng cách đếm dao động người ta đánh giá thay đổi thông lượng xảy Trên thực tế, cảm biến SQUID nằm bên không gian mẫu Nó sử dụng công cụ chuyển đổi điện áp có độ nhạy cảm cao Điện áp đo tỉ lệ thuận với từ hóa mẫu 2.2.3 Hệ đo từ độ Hệ đo từ độ môn Vật lý Nhiệt độ thấp sử dụng phép đo từ Hệ đo hoạt động dải nhiệt từ 77K đến 700K từ trường lên tới 1,2 T Độ nhạy phép đo từ độ 10 -2 emu Từ trường xác định Gaussmeter dung biến từ Hall với sai số tỉ đối 1% Nhiệt độ đo cặp nhiệt điện CopperConstantan (trong dải nhiệt độ từ 77K đến 300K) Platium-Platium +10% Rhodium (trong dải nhiệt độ từ 300K đến 700K) thị vôn kế số Keithley loại 2500 Độ nhạy vôn kế Keithley 103 mV tương ứng với sai số nhiệt độ 0,03 K Nguyên lý hoạt động hệ đo từ độ xây dựng dựa tượng cảm ứng điện từ Hệ cuộn dây cảm ứng hai cặp cuộn dây Helmholtz đồng nhất, đưuọc bố trí song song vuông góc với từ trường nam châm điện Mỗi cuộn dây gồm hai cặp cuộn Helmholtz măc theo kiểu xung đối Hai cặp cuộn Helmholtz “song song” mắc cho pháp tuyến vuông góc với từ trường Suất điện động cảm ứng xuất mạch điện kín (hệ cuộn cảm ứngcuộn Helmholtz) biến thiên moment từ M không gian gây nên là: (2.6) Khi độ lớn M thay đổi (sử dụng phép đo liên tục M(H) M(T) Hoặc: (2.7) 27 Khi độ lớn M=const, có chuyển độnh tương đối vị trí mẫu đo hệ cuộn cảm ứng (sử dụng phép đo điểm) đó: r thành phần hệ trục tọa độ x,y,z từ trường theo phương z hệ cuộn cảm ứng sinh không gian có dòng điện cảm ứng I chạy Hz/i (1/i)(dHz/dr) phụ thuộc vào cấu hình kích thước hệ cuộn cảm ứng, độ lớn đặc trưng không gian thông số định độ xác phép đo từ độ kích thước cho phép mẫu đo Bằng cách tích phân tín hiệu cảm ứng ta thu tín hiệu tỉ lệ trực tiếp với moment từ M Từ (2.6) (2.7), ta có: (2.8) Và (2.9) Trong đó: A hệ số thiết bị tích phân; , hai vị trí mẫu thời điểm dịch chuyển theo trục x Như vậy, moment từ tỉ lệ với tín hiệu thu sau tích phân 28 [...]... loại từ tính cách nhau bởi các lớp đệm kim loại không từ tính có chiều dày t nm thay đổi đã được nghiên cứu Trong cấu hình như vậy sự giao động tắt dần của cường độ tương tác đã được quan sát 1.5.Các hiện tượng từ 1.5.1.Tương tác từ của hệ các điện tử Từ học mô tả ba hiện tượng từ chính: nghịch từ, thuận từ và trật tự từ Trạng thái trật tự từ bao gồm các trạng thái sắt từ, feri từ, phản sắt từ và cấu. .. rộng rãi trong việc giải thích cơ chế của chuyển pha từ giả bền trong vác hợp chất đất hiếm – kim loại chuyển tiếp Hình 1.6: a Sự sắp xếp các moment từ của vật liệu từ giả bền: dưới tác dụng của từ trường ngoài đủ mạnh vật liệu chuyển từ trạng thái phản sắt từ sang trạng thái sắt từ b Đường cong từ hóa của vật liệ từ giá bền Để tính năng lượng của điện từ lớp d của nguyên tử, ta sử dụng công thức năng... khí He ,của nguyên tố hợp phần ,tinh thể của 99,99% đất hiếm và 99,99% Rh,Pt và Sn Để có được mẫu đồng nhất phải được trộn đều và tan chảy nhiều lần,các mẫu được tôi luyện trong 1 tuần ở 500°c Các hợp chất được kiểm tra bằng phân tích tia X và được tìm thấy trong giai đoạn độc lập Hợp chất với đất hiếm nặng được tìm thấy để kết tinh trong cấu trúc tinh thể Fe 2P loại 6 mặt/cạnh và thông số mạng của chúng... linh động từ tính phụ thuộc rất mạnh vào độ lớn của hàm mật độ trạng thái ở mức độ trạng thái ở mực Fermi Hơn thế nữa, trong quá trình từ hóa còn phụ thuộc vào dáng điệu của N(E) ở lân cận mức Fermi 1.5.2.3 Chuyển pha từ giả bền Pha là một trạng thái của vật chất với các thuộc tính và đối xứng đặc trưng như pha rắn, pha lỏng của kim loại và hợp kim; pha sắt từ, thuận từ của các vật liệu từ, pha siêu... thường của các chất siêu dẫn Chuyển pha là sự thay đổi trạng thái của vật chất từ mức độ đối xứng sang mức độ đối xứng khác và hình thành các thuộc tính mới của vật liệu Đối xứng đề cập ở đâu có thể là đối xứng tinh thể (chuyển pha rắn – lỏng) nhưng cũng có thể là đối xứng của các tham số vật lý khác Ví dụ, ở chuyển pha sắt từ - thuận từ, đối xứng tinh thể nói chung không thay đổi nhưng đối xứng của moment... phép xác định cấu trúc tinh thể là đơn pha hay đa pha và xác định được các hằng số mạng Hệ mẫu la(Fe xM1-x)13 có cấu trúc lập phương kiểu NaZn13 nên hằng số mạng của tinh thể liên hệ với khoảng cách hai mặt phản xạ có cùng chỉ số (hkl) theo công thức: (2.2) Từ biểu thức trên ta có thể tính được gái trị hằng số mạng a=b=c của tinh thể với cấu trúc lập phương: (2.3) Hằng số mạng a của tinh thể sẽ là gái... mạng a của tinh thể sẽ là gái trị trung bình của các kết quả tính ở trên Và nếu cấu trúc tinh thể có cấu trúc tứ diện thì công thức tính hằng số mạng a=b và c của tinh thể được cho bởi: (2.4) Điều đó có nghĩa là với cấu trúc tứ diện ta phải thiết lập hệ phương trình để tìm được hằng số mạng a và c 2.2.2 Giao thoa kế lượng tử siêu dẫn (SQUID) Tính chất từ của các mẫu được khảo sát bằng thiết bị giao... từ và cấu trúc xoắn từ (hình 1.4) Các chuyển pha chủ yếu xảy ra với trạng thái trật tự từ Đó là chuyển pha trật tự từ - bất trật tự từ( chuyển pha từ pha đối xứng thấp ở nhiệt độ thấp sang pha có đối xứng cao ở nhiệt độ cao) , chuyển pha trật tự - trật tự (chuyển pha tái định hướng spin)[2] Moment từ của nguyên tử chủ yếu được gây nên bởi moment quỹ đạo(L) và moment spin (S) của các lớp vỏ điện từ không... thuộc vào khoảng cách của độ phân cực của các điện tử dẫn hay dạng giao động của tương tác RKKY Mô hình lý thuyết RKKY đã được đề xuất vào những năm 50 đến đầu những năm 1970, mô hình này đã được sử dụng để giải thích sự thay đổi cấu trúc từ trong một số hợp chất liên kim loại sắt từ và phản sắt từ Đến đầu những năm 90 của thế kỷ XX, mô hình RKKY đã được kiểm chứng trong các hệ vật liệu có cấu trúc. .. vỏ điện từ không lấp đầy Có hai dãy nguyên tử có từ tính chủ yếu: dãy các kim loại chuyển tiếp( 3D n với n=1 đến 10) và dãy các nguyên tố đất hiếm(4fn với n=1 đến 14) Hai lớp vỏ điện từ 3d và 4f này có các đặc tính khác nhau, nên tính chất từ của hai dãy nguyên tố này cũng rất khác nhau 12 Các điện từ 4f có đặc tính định xứ do chúng nằm trên lớp vỏ điện từ ở sâu bên trong Đối với nguyên tử thì tương tác ... thuyết hợp chất TbPtSn TbRhSn 1.1 HoPtSn hợp chất điện tử với Fe2P Tinh thể hình học nghiên cứu Mossbaur làm với thành phần cấu tạo REXSn ( X=Rh, Pt, Pd, Ir) chúng có cấu trúc tinh thể sáu cạnh, cấu. .. (2.3) Hằng số mạng a tinh thể gái trị trung bình kết tính Và cấu trúc tinh thể có cấu trúc tứ diện công thức tính số mạng a=b c tinh thể cho bởi: (2.4) Điều có nghĩa với cấu trúc tứ diện ta phải... tinh thể sáu cạnh TbPtSn (cấu trúc tinh thể loại ZnNiAl) cho thấy đặc điểm cấu trúc từ tính không tuyến tính véc tơ sóng k=[0.726,0.766,1/2] moment từ vị trí ion Tb3+ 8.8 µB t=1.9k Hợp chất gồm