Tóm tắt luận án Nghiên cứu chế tạo và tính chất của ferit spinen niken chứa Zn, Cr và Y, La có kích thước nanomét

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lương Ngọc Anh NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH CHẤT CỦA FERIT SPINEN NIKEN CHỨA Zn, Cr VÀ Y, La CÓ KÍCH THƯỚC NANO MÉT Chuyên ngành: Vật liệu điện tử Mã số: 62440123 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU Hà Nội- 2015 Công trình hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Phúc Dương GS.TSKH Thân Đức Hiền Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Trường họp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …… giờ, ngày … tháng … năm ……… Có thể tìm luận án thư viện: Thư viện Tạ Quang Bửu- Trường ĐHBK Hà Nội Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU Tình hình nghiên cứu: Ở Việt Nam, hạt từ nano ferit spinen thu hút đƣợc quan tâm sở nghiên cứu đặc biệt Viện Khoa học Vật liệu (Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam) Trung tâm Khoa học Vật liệu (Khoa Vật lý, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội) Các nghiên cứu đơn vị nêu tập trung mạnh vào việc ứng dụng hạt nano ysinh, dẫn thuốc, xử lý chất thải hóa học sinh học đạt nhiều kết khả quan việc đƣa hạt nano vào ứng dụng Tại trƣờng ĐHBK Hà Nội có nhiều nghiên cứu hạt nano ferit spinen nhƣ hạt ferit Mn, Co Li Nhóm nghiên cứu hạt từ nano Thành phố Hồ Chí Minh tiến hành nghiên cứu vai trò phân bố kích thƣớc tƣơng tác hạt lên tính chất từ mô hình MonteCarlo Mục tiêu luận án: Xây dựng phƣơng pháp đánh giá phân bố cation mạng tinh thể số hệ hạt nano ferit đơn pha đƣợc chế tạo phƣơng pháp tổng hợp hóa học điều kiện nghiên cứu Việt Nam Phƣơng pháp nghiên cứu kết hợp phân tích số liệu đo từ độ, giản đồ nhiễu xạ tia X thành phần hóa học Các vấn đề nghiên cứu đặt bao gồm: nghiên cứu xu phân bố ion tinh thể hạt nano đƣợc chế tạo phƣơng pháp hóa học khác nhau; đóng góp vào hiểu biết chung việc kiểm chứng mô hình lý thuyết đƣa lý giải ảnh hƣởng phân bố ion lên mômen từ, nhiệt độ Curie, nhiệt độ chuyển pha siêu thuận từ tƣơng tác hạt Phƣơng pháp nghiên cứu:  Nhiễu xạ tia X, nhiễu xạ synchrotron: xác định cấu trúc tinh thể, số mạng kích thƣớc tinh thể phƣơng pháp phân tích Rietveld  Phổ hấp thụ FT-IR, XANES, ICP-AES  Hiển vi điện tử quét (SEM), hiển vi điện tử truyền qua (TEM) xác định hình thái kích thƣớc hạt - Khảo sát tính chất từ:  Đo đƣờng phụ thuộc từ độ vào nhiệt độ sử dụng VSM, từ kế tích phân từ trƣờng ± 1T nhiệt độ khoảng 85900 K: nghiên cứu chuyển pha Curie, nhiệt độ siêu thuận từ, nhiệt độ bù trừ, mômen từ bão hòa, mômen từ tự phát, lực kháng từ, - Phân tích kết quả:  Xác định phân bố cation đƣợc thực dựa phân tích Rietveld phổ nhiễu xạ Các tính toán giải thích đƣợc tính chất hệ hạt nano chế tạo  Áp dụng tính toán lý thuyết để minh chứng cho kết thực nghiệm mô hình trƣờng phân tử theo mẫu Néel để đánh giá tƣơng tác phân bố ion từ phân mạng hạt nano ferit  Sử dụng mô hình lý thuyết phát triển cho cấu trúc từ có kích thƣớc nanomet để giải thích tƣợng từ trung bình tập hợp hạt: lý thuyết siêu thuận từ, mô hình lõivỏ, tƣơng tác hạt… Bố cục luận án: Luận án bao gồm chƣơng Mở đầu Chương 1: Tổng quan ferit spinen Chương 2: Công nghệ chế tạo phƣơng pháp nghiên cứu Chương 3: Cấu trúc tinh thể, phân bố cation tính chất ferit spinen NiZn có kích thƣớc nanomét Chương 4: Nghiên cứu chế tạo tính chất ferit spinen NiCr có kích thƣớc nanomét chế tạo phƣơng pháp solgel Chương 5: Ảnh hƣởng pha tạp Y La lên kích thƣớc hạt, cấu trúc tính chất từ hệ hạt nano NiR0,1Fe1,9O4 (R = Y, La) Kết luận kiến nghị Danh mục công trình công bố Tài liệu tham khảo CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ FERIT SPINEN 1.1 Cấu trúc tinh thể ferit spinen Công thức hóa học ferit spinen đơn giản (không chứa hai cation hóa trị khác nhau) có công thức: Me2+O2–Fe23+O32– Me2+ ion Fe2+, Co2+, Ni2+, Mn2+, Zn2+, Cu2+, Cd2+ Mg2+ Bán kính ion Me2+ có giá trị từ 0,4 đến 1Å Tên gọi ferit mang tên ion hóa trị hai Ví dụ NiOFe2O3: ferit niken, MnOFe2O3: ferit mangan, CoOFe2O3 ferit coban, … Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể ferit spinen a) vị trí bốn mặt, b) vị trí tám mặt, c) cấu trúc lập phương ferit spinen d) vị trí ion phân mạng A B 1.2 Các tính chất từ ferit spinen 1.2.1 Tƣơng tác trao đổi Theo Néel, với vật liệu ferit spinen có loại tƣơng tác trao đổi tƣơng tác phân mạng AA, BB hai phân mạng AB với Tích phân trao đổi JAA, JAB, JBB ba tƣơng tác thƣờng có giá trị âm, spin có định hƣớng đối song song Tuy nhiên, thông thƣờng tƣơng tác hai phân mạng AB lớn tƣơng tác ion phân mạng AA BB 1.2.2 Mômen từ ferit spinen Theo mẫu Néel, ion từ tính có hóa trị 2+ 3+ ferit hai vị trí A B tạo thành hai phân mạng từ A B tƣơng ứng Mômen từ phân mạng A B phân bố phản song song Tƣơng tác phản sắt từ A B mạnh Ví dụ trật tự từ phân mạng ferit spinen đảo đƣợc mô tả theo sơ đồ dƣới đây: Mômen từ tính phân tử từ theo công thức trên: M  (5  m)B  5B   mB 1.2.3 Lý thuyết trƣờng phân tử ferit spinen Mômen từ hai phân mạng A (MA) B (MB) định hƣớng đối song song nhƣng không bù trừ Mômen từ tự phát phân mạng thay đổi theo nhiệt độ đƣợc mô tả hàm Brillouin ( ) { ( ) ( ) ( ) Mômen từ tổng tính theo mômen từ hai phân mạng: ⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ Trường hợp không cộng tuyến: Thay ion từ tính ion không từ tính phân mạng A B làm yếu tƣơng tác AB dẫn tới trƣờng hợp JAB  JBB JAB  JAA, xuất cấu trúc góc mômen từ ferit spinen Góc đƣợc gọi góc Yafet-Kittel 1.3 Dị hƣớng từ tinh thể Năng lƣợng dị hƣớng từ tinh thể dạng lƣợng có nguồn gốc từ liên kết mômen từ spin mômen từ quỹ đạo (liên kết spinquỹ đạo) liên kết quỹ đạo điện tử với xếp nguyên tử mạng tinh thể (tƣơng tác với trƣờng tinh thể) Dị hƣớng từ tinh thể mô tả định hƣớng độ từ hóa Năng lƣợng dị hƣớng từ tinh thể đƣợc biểu diễn chuỗi hàm liên quan tới góc véctơ mômen từ trục dễ từ hóa 1.4 Các đặc tính chủ yếu vật liệu từ dạng hạt có kích thƣớc nano mét  Dị hướng từ bề mặt: Dị hƣớng bề mặt phụ thuộc vào kích thƣớc hạt nano Dị hƣớng từ hạt hình cầu tính công thức : Keff = Kv + ( )Ks Ks, Kv số dị hƣớng từ bề mặt số dị hƣớng từ thể tích, d kích thƣớc hạt nano  Cấu trúc lõi vỏ mômen từ hạt nano: Với giả thiết lớp vỏ không đóng góp mômen từ có độ dày t, phụ thuộc mômen từ bão hòa hạt nano (Ms) vào độ dày lớp vỏ đƣợc tính theo công thức: Ms = Mkhối( ( ) ) ( d đƣờng kính hạt nano, Mkhối mômen từ bão hòa vật liệu khối  Nhiệt độ Curie: Theo lý thuyết tỷ lệ kích thƣớc hữu hạn (finite–size scaling theory), nhiệt độ chuyển pha Curie (TC) hạt nano phụ thuộc vào kích thƣớc theo biểu thức sau: ( ) ( ( ) ) ( ) d kích thƣớc hạt, TC(khối) nhiệt độ Curie vật liệu khối, TC(d) nhiệt độ Curie hạt có kích thƣớc d, số, υ số mũ độ dài tƣơng quan  Mômen từ bão hòa phụ thuộc nhiệt độ theo hàm Bloch: Cũng giống nhƣ vật liệu khối, vật liệu từ có kích thƣớc nano có tính chất phụ thuộc mômen từ vào nhiệt độ theo hàm Bloch: M(T) = M(0)(1- BTα)  Siêu thuận từ Có thể quan niệm vật liệu có tính chất siêu thuận từ vật liệu có đặc tính tƣơng tự nhƣ thuận từ nhiệt độ dƣới nhiệt độ Curie hay nhiệt độ Néel Các hạt siêu thuận từ thƣờng có kích thƣớc nanomet Nhiệt độ đặc trƣng tƣợng siêu thuận từ nhiệt độ khóa (TB – Blocking temprature): TB=  Lực kháng từ phụ thuộc kích thước hạt: - Vùng đa đômen (M–D): kích thƣớc hạt lớn, chứa nhiều đômen, trình từ hóa việc dịch chuyển vách (chủ yếu) quay mômen từ Lực kháng từ giảm d tăng - Vùng đơn đômen đa đômen chồng lẫn nhau, nhƣng đơn đômen chủ yếu (Ds) Tại vùng này, Hc có giá trị cực đại - Vùng đơn đômen (S–D): với trạng thái bền, kích thƣớc đơn đômen giảm Hc giảm - Tại vùng (S–P): kích thƣớc hạt thỏa mãn tiêu chí siêu thuận từ (SP) lực kháng từ Hc không 1.5 Vật liệu ferit niken (NiFe2O4) có kích thƣớc nano mét Các công trình công bố cho thấy công nghệ chế tạo ảnh hƣởng đến cấu trúc, phân bố cation, tính chất từ Kích thƣớc hạt ảnh hƣởng trực tiếp tới mômen từ bão hòa, lực kháng từ, nhiệt độ khóa, nhiệt độ Curie 1.6 Ảnh hƣởng nguyên tố pha tạp lên cấu trúc tính chất vật liệu sở ferit niken 1.6.1 Ferit spinen Ni1-xZnxFe2O4 Khi tăng nồng độ thay ion Zn2+ cấu trúc ferit niken làm tăng số mạng, phân bố cation cho thấy ion Zn2+ thƣờng chiếm vị trí A, tăng mômen từ, giảm tƣơng tác A-B nên nhiệt độ Curie giảm, lực kháng từ tăng Kích thƣớc hạt thang nanomét làm thay đổi tính chất vật liệu hiệu ứng giảm kích thƣớc nhƣ giảm mômen từ lớp bề mặt hạt có mômen từ không, vật liệu có tính siêu thuận từ hạt giảm xuống kích thƣớc tới hạn, 1.6.2 Ferit spinen NiCrxFe2-xO4 Khi thay ion Cr3+ cho Fe3+ cấu trúc ferit Ni làm số mạng giảm Phân bố cation vị trí Cr3+ thƣờng chiếm vị trí phân mạng B nồng độ Cr cao lƣợng nhỏ ion Ni2+ Cr3+ chiếm vị trí phân mạng A Việc thay ion Fe3+ có mômen từ nguyên tử 5µB ion Cr3+ có mômen từ nguyên tử 3µB phân mạng B cấu trúc vật liệu làm giảm mômen từ phân mạng B, tƣơng tác trao đổi phân mạng giảm dẫn đến nhiệt độ chuyển pha TC giảm Ở mẫu khối có nhiệt độ bù trừ nồng độ pha Cr cao Lực kháng từ thay đổi theo nồng độ pha Cr 1.6.3 Ferit spinen Ni-R (R = đất hiếm) Các công trình nghiên cứu với hàm lƣợng nhỏ đất pha tạp ferit spinen làm thay đổi đáng kể đến tính chất từ điện mẫu Các mẫu niken ferit (NiRxFe2-xO4) pha tạp đất dạng khối đƣợc chế tạo thành công phƣơng pháp phản ứng pha rắn phƣơng hóa với thành phần pha tạp x ≤ 0,1 Việc pha tạp làm cho số mạng tăng lên bán kính ion đất lớn (~1Å) Ion đất vào cấu trúc vật liệu gây tƣợng biến dạng cục làm méo mạng tinh thể Trong cấu trúc này, ion đất thƣờng chiếm vị trí phân mạng B bán kính lỗ trống tám mặt lớn bán kính lỗ trống phân mạng A Ngoài ion đất làm ức chế phát triển kích thƣớc hạt, hạt pha tạp đất thƣờng có kích thƣớc nano Điện trở suất ferit niken đƣợc tăng cƣờng thông qua việc pha tạp đất để đáp ứng ứng dụng vật liệu vùng tần số cao ta thay đổi nguyên tố hàm lƣợng đất thêm vào Về tính chất từ, thay phần ion Fe3+ ion đất mạng tinh thể xuất thêm tƣơng tác ReFe ReRe (cặp tƣơng tác 3d4e 4f4f), tƣơng tác yếu so với tƣơng tác FeFe (3d3d) dẫn đến suy giảm mômen từ nhiệt độ Curie CHƢƠNG CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phƣơng pháp chế tạo hạt nano 2.1.1 Phƣơng pháp đồng kết tủa Hỗn hợp dung dịch muối sau pha gồm NiCl2, ZnCl2, FeCl3 với tỷ lệ mol [Ni2+]:[Zn2+]:[Fe3+] lần lƣợt [1-x] :[ x ] :[ ] đƣợc trộn lẫn khuấy với tốc độ 300 vòng/phút 80 °C Sau dung dịch NaOH nồng độ 3M đƣợc nhỏ từ từ vào hỗn hợp tới pH = 10 Sự kết tủa hình thành hạt nano diễn muối kim loại chuyển đổi thành hydroxit Hỗn hợp dung dịch đƣợc giữ 95 °C suốt thời gian phản ứng Quá trình đảm bảo việc chuyển đổi hydroxit thành ferit spinen Sản phẩm ferit spinen sau phản ứng đƣợc rửa nƣớc khử ion đến đạt pH = sấy khô nhiệt độ 100 °C 12 để làm bay hết nƣớc Hệ hạt tổng hợp gồm mẫu với nồng độ pha tạp kẽm từ x = 0; 0,2; 0,4; 0,6 0,8 đƣợc ủ nhiệt độ 600 °C, 800 °C 1100 °C không khí thời gian 2.1.2 Phƣơng pháp sol-gel Hòa tan dung dịch muối chuẩn bị đƣợc sử dụng theo tỉ phần công thức [Ni2+]:[Cr3+]:[Fe3+] = [1]:[ x]: [(2-x)] với x =0; 0,3; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8 0,9 axit Citric theo tỉ lệ : VAC/ V(Fe3++ Ni2++ Cr3+) = 1:1 Khuấy 15-30 phút muối axit dung dịch đƣợc hòa trộn đồng Điều chỉnh pH =7 dung dịch dung dịch NH3 Dung dịch sau có pH = đƣợc gia nhiệt đến 80 °C Khuấy từ với tốc độ 600vòng/phút vòng đến dung môi bay gel dạng ƣớt hình thành Sấy gel lò điện 120 °C 24 thu đƣợc aerogel Nung sơ aerogel (đốt gel) không khí 350 °C thu đƣợc xerogel Nghiền mịn xerogel cối mã não khoảng 30 phút Nung thiêu kết xerogel nhiệt độ 700 °C 900 °C 1100 °C thu đƣợc hạt ferit spinen CHƢƠNG CẤU TRÚC TINH THỂ, PHÂN BỐ CATION VÀ TÍNH CHẤT CỦA FERIT SPINEL NiZn CÓ KÍCH THƢỚC NANOMÉT Chƣơng đƣa kết nghiên cứu thảo luận hệ mẫu Ni1-xZnxFe2O4 (x= 0; 0,2; 0,4; 0,6 0,8) 3.1 Chế tạo mẫu Ni1-xZnxFe2O4 (x =0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8) Bằng phƣơng pháp đồng kết tủa kết hợp ủ nhiệt 3.2 Cấu trúc tinh thể hình thái hệ hạt Ni1-xZnxFe2O4 Cấu trúc pha mẫu Ni1-xZnxFe2O4 (x= 0; 0,2; 0,4; 0,6 0,8) ủ nhiệt 600 °C, 800 °C 1100 °C thời gian 5h đƣợc nghiên cứu qua phổ nhiễu xạ tia X cho thấy mẫu đơn pha hoàn toàn nhiệt độ ủ 1100°C Kích thƣớc tinh thể trung bình tăng theo nhiệt độ ủ Ở mẫu ủ 1100 °C kích thƣớc tinh thể khoảng vài chục đến vài trăm nano mét Hình 3.8 a) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc số mạng (a) vào nồng độ pha Zn (b) Đồ thị biễu diễn phụ thuộc kích thước tinh thể vào nhiệt độ ủ (DTa) Các kết xử lý Rietveld cho thấy ion Zn2+ hoàn toàn phân mạng A, ion Ni2+ chiếm vị trí phân mạng B ion Fe3+ chiếm vị trí hai phân mạng A B Công thức tổng quát phân bố ion hệ mẫu (Fe1-xZnx){Ni1-xFe1+x}O4 11 3.3 Sự phụ thuộc mômen từ vào nhiệt độ hệ mẫu Ni1xZnxFe2O4 Hình 3.11 Đồ thị phụ thuộc mômen từ bão hoà vào nhiệt độ (MsT) mẫu Ni1-xZnxFe2O4 Đường liền nét kết ngoại suy K theo hàm Bloch công thức (1.20) Đồ thị hình nhỏ phía bên phải biểu diễn tỉ lệ Ms(T)/Ms(0) theo nhiệt độ mẫu nano x = 0; 0,2 0,4 chế tạo, đường liền nét số liệu mẫu khối theo công trình Murthy Xác định mômen từ bão hòa nhiệt độ Curie qua đồ thị phụ thuộc mômen từ bão hòa vào nhiệt độ mẫu (hình 3.11) Số liệu mômen từ bão hòa mẫu hạt mẫu khối có xu biến thiên tƣơng tự ban đầu Ms tăng theo nồng độ Zn, đạt giá trị cực đại với x khoảng 0,5 sau giảm tiếp tục tăng nồng độ Zn Sự biến đổi mômen từ đƣợc giải thích dựa hiệu ứng pha loãng từ thay ion Zn vào phân mạng A Nhiệt độ Curie mẫu giảm từ 860 K xuống 375 K nồng độ pha Zn tăng lên từ đến 0,8 Nguyên nhân 12 tƣợng tăng nồng độ pha ion phi từ tính Zn pha loãng từ hay nói cách khác giảm mômen phân mạng A dẫn đến tƣơng tác trao đổi hai phân mạng AB giảm nên nhiệt độ TC giảm theo nồng độ Zn 3.4 Tính toán mô hình trƣờng phân tử cho cấu trúc từ theo mô hình cộng tuyến Để minh chứng cho kết thực nghiệm tính chất từ hệ mẫu Các tính toán trƣờng phân tử đƣợc thực mẫu x = 0; 0,2; 0,4 Những mẫu có cấu trúc từ cộng tuyến vùng nhiệt độ tƣơng ứng 300 K 400 K Cơ sở tính toán sử dụng số liệu đo từ đƣờng cong mômen từ phụ thuộc nhiệt độ (MsT) (Hình 3.14) Các giá trị mômen từ phân mạng A (MA) B (MB) nhiệt độ khác đƣợc xác định dựa hàm Brillouin Mômen từ tổng tính theo công thức M = MB - MA, đối số hàm Brillouin có chứa hệ số trƣờng phân tử Hij = Nij.Mj (i, j = A B), Nij hệ số trƣờng phân tử Các tính toán sử dụng kết phân bố cation từ phƣơng pháp xử lý Rietveld Bảng 3.1 Các kết tính toán làm khớp cho thông số tin cậy hệ số trƣờng phân tử phân mạng từ NAA, NBB, NAB 3.5 Kết luận chƣơng - Hệ mẫu hạt Ni1-xZnxFe2O4 (x = 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8) đơn pha có kích thƣớc nanomét - Ion Zn2+ nằm hoàn toàn phân mạng A, ion Ni2+ chiếm vị trí phân mạng B ion Fe3+ phân bố hai vị trí A B - Các tính chất từ đƣợc giải thích qua phân bố cation từ tính toán Rietveld - Áp dụng mô hình trƣờng phân tử minh chứng cho kết thực nghiệm theo hệ số tƣơng tác trao đổi phân mạng hai phân mạng A B giảm tăng nồng độ Zn 13 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA FERIT SPINEN NiCr CÓ KÍCH THƢỚC NANOMÉT Chƣơng trình bày đặc trƣng cấu trúc tinh thể, ảnh hƣởng phân bố cation đến tính chất hệ hạt nano NiCrxFe2-xO4 (x =0; 0,3; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9) chế tạo phƣơng pháp sol-gel đƣợc thảo luận Sở dĩ chọn nồng độ thay Cr từ x = đến x = 0,9 theo nghiên cứu trƣớc đây, dải nồng độ trật tự từ tuân theo theo mô hình cộng tuyến 4.1 Quy trình chế tạo mẫu Hệ mẫu đƣợc chế tạo phƣơng pháp sol-gel 4.2 Kết phân tích nhiệt DTA-TGA Từ kết DTA-TGA chọn nhiệt độ nung 700°C để khảo sát cấu trúc tính chất hệ mẫu 4.3 Các đặc trƣng cấu trúc mẫu hạt nano NiCrxFe2-xO4 Các mẫu hạt thu đƣợc sau đem ủ nhiệt độ 700C, 900C 1100C đƣợc tiến hành đo nhiễu xạ tia X Chỉ có mẫu ủ 1100C cho thấy chúng hoàn toàn đơn pha có dịch vạch nhiễu xạ (hình 4.3) Hình 4.3 Phổ XRD hệ mẫu NiCrxFe2-xO4 chế tạo phương pháp sol-gel ủ nhiệt 1100 °C 14 Các mẫu có thành phần x =0,7 x =0,9 đƣợc phân tích phổ SXRD Hình 4.5 Phân tích Rietveld phổ nhiễu xạ synchrotron (SXRD) mẫu NiCr0,7Fe1,3O4 NiCr0,7Fe1,3O4 Kết xử lý Rietveld cho thấy (hình 4.5), số mạng có xu hƣớng giảm thành phần thay Cr tăng lên, độ lớn số mạng (a) giảm từ 8,3427 Å với mẫu x = xuống 8,305 Å mẫu x = 0,9 (các liệu XRD) từ 8,3172 Å với mẫu x = 0,7 xuống 8,3159 Å với mẫu x = 0,9 (các liệu SXRD) Kết phân bố cation cho thấy, ion Cr3+ chiếm vị trí B Ion Ni2+ chủ yếu chiếm vị trí B nhƣng có lƣợng nhỏ vị trí A Quan sát qua ảnh TEM (hình 4.6) thấy hầu hết hạt có hình dạng đa giác lồi, chúng kết đám lại với có kích thƣớc tinh thể khoảng 15 nm – 65 nm Hình 4.6 Ảnh TEM phân bố kích thước hạt mẫu x=0,9 15 4.4 Tính chất từ Mômen từ phụ thuộc từ trƣờng mẫu đƣợc đo dải nhiệt độ từ 88 K đến 900 K từ trƣờng 10 kOe Xu hƣớng bão hòa xuất từ trƣờng H  kOe có mômen từ tăng chậm theo chiều tăng từ trƣờng Hình 4.8 đồ thị phụ thuộc mômen từ tự phát vào nhiệt độ giá trị mômen từ ngoại suy 0K Hình 4.8 Đồ thị biễu diễn mômen từ tự phát phụ thuộc nhiệt độ (MsT), đường liền nét đồ thị ngoại suy theo hàm Bloch Nhiệt độ Curie giảm nồng độ thay Cr tăng Ở mẫu có thành phần x =0; 0,3; 0,5; 0,6 0,7 đồ thị MsT có dạng hàm Weiss Khi nồng độ Cr tăng tới x =0,9 T=400 K xuất nhiệt độ bù trừ (Tcomp.) Mômen từ mẫu hạt nano chế tạo thấp giá trị mômen từ theo mẫu Néel tính theo phân bố cation từ kết Rietveld Bảng 4.2 liệt kê suy giảm mômen từ mẫu chế tạo phƣơng pháp sol-gel so với mẫu Néel, giá trị nhỏ khoảng 5,5% đến 11,5% Áp dụng lý thuyết trƣờng phân tử hai phân mạng từ tƣơng tự nhƣ chƣơng Kết cho thấy mẫu x ≤ 0,8 từ độ 16 phân mạng B (MB) lớn từ độ phân mạng A (MA) toàn dải nhiệt độ từ K đến nhiệt độ Curie (TC), nhiên mẫu x =0,9 đƣờng cong có giá trị MAT MBT chồng lên (MA = MB) điểm nhiệt độ bù trừ Tcomp Các kết minh chứng cho kết thực nghiệm nêu Độ lớn hệ số trƣờng phân tử có xu hƣớng biến đổi tƣơng đối tuyến tính với nồng độ thay Cr Điều chứng tỏ mô hình tính toán có độ tin cậy cao NAB lớn NAA NBB, nghĩa tƣơng tác hai phân mạng AB chiếm ƣu Hình Mômen từ phụ thuộc nhiệt độ phân mạng mômen tổng hệ mẫu nano NiFe2-xCrxO4 (x = 0,7 0,9) tính theo mô hình trường phân tử Hiện tƣợng giảm tƣơng tác hai phân mạng AB nguyên nhân làm giảm nhiệt độ Curie (TC) mẫu hạt nano 4.5 Kết luận chƣơng - Các kết luận chƣơng 17 CHƢƠNG ẢNH HƢỞNG CỦA PHA TẠP Y VÀ La LÊN KÍCH THƢỚC HẠT, CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT TỪ CỦA HỆ HẠT NANO NiR0.1Fe1,9O4 (R = Y, La) Nội dung chƣơng đề cập đến nghiên cứu cấu trúc tính chất hệ vật liệu ferit niken pha tạp đất NiR0,1Fe1,0O4 (R =Y, La) phƣơng pháp sol-gel Các ion đất đƣợc lựa chọn yttri (Y3+) lantan (La3+) ion không từ tính Việc lựa chọn nhƣ giúp ta bỏ qua đƣợc tƣơng tác đất kim loại chuyển tiếp việc nghiên cứu chiếm chỗ ion pha tạp mạng tinh thể thông qua phép đo từ trở nên thuận tiện Các phƣơng pháp thực nghiệm khác phân tích thành phần hóa học, hình thái học, trạng thái hóa trị, vị trí cation tin thể tính chấ từ đƣợc tiến hành đƣa chƣơng luận án 5.1 Quy trình tổng hợp mẫu NiR0,1Fe1,9O4 Tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp chế tạo hạt nano ferit NiCrxFe2O x 4, quy trình tổng hợp mẫu NiR0,1Fe1,9O4 khác hóa chất ban đầu tỉ lệ axít citric muối kim loại Mẫu đƣợc ủ nhiệt 600 °C 800 °C 1100 °C 5.2 Các đặc trƣng cấu trúc hệ hạt nano NiR0,1Fe1,9O4 5.2.1 Phổ XRD SXRD Hình 5.4 Phổ SXRD mẫu NiY0,1Fe1,9O4 NiLa0,1Fe1,9O4 xử lý phương pháp Rietveld 18 Kết xử lý Rietveld từ liệu XRD SXRD cho thấy mẫu ủ nhiệt 600 °C hoàn toàn đơn pha có cấu trúc cubic thuộc nhóm không gian Fd3m với nguyên tử ôxy vị trí 32e(X,X,X), phân mạng A 8a (1/8,1/8,1/8) phân mạng B 16d (1/2,1/2, 1/2) Kết cho thấy số mạng (a) tăng nhẹ pha tạp ion Y3+ La3+ Bảng Thông số vi cấu trúc xử lý Rietveld phổ nhiễu xạ tia X mẫu NiFe2O4 NiR0,1Fe1,9O4 (R =Y,La) chế tạo phương pháp sol-gel ủ nhiệt 600°C/5 Mẫu NiFe2O4 NiFe1,9Y0,1O4 NiFe1,9La0,1O4 a (Å) 8,3343 8,3408 8,3376 V (Å ) 578,90 580,27 579,61 DXRD (nm) 13,2 6,8 6,6 x(O) 0,2577 0,2562 0,2555 Phân mạng A Ni0,09Fe0,91 Ni0,12Fe0,88 Ni0,18Fe0,82 Phân mạng B Ni0,91Fe1,09 Ni0,88Y0,1Fe1,02 Ni0,82La0,1Fe1,08 Rwp (%) 12,7 12,8 10,7 χ2 1,65 1,43 1,36 Xử lý Rietveld liệu nhiễu xạ cho thấy ion Ni2+ chiếm vị trí A B, ion Y3+ La3+ có vị trí B 5.2.2 Phân tích ICPAES, XANES, FTIR, SEM & TEM Hình 5.5 Phổ hấp thụ mẫu hạt nano NiY0,1Fe1,9O4 NiLa0,1Fe1,9O4 so sánh với mẫu chuẩn FeO Fe2O3 19 Kết phân tích định lƣợng từ phổ XANES mẫu pha tạp La có chứa lƣợng ion Fe2+ với tỉ lệ Fe2+/Fe3+ cỡ 1,5% Bảng 5.3 Mật độ khối lượng (XRD), kích thước hạt trung bình theo ảnh TEM (DTEM), tần số hấp thụ phổ FTIR (υ1) thành phần nguyên tố cấu trúc đo ICPAES Mẫu DTEM υ1 (cm-1) [Ni]: [Fe] : [Re] XRD NiFe2O4 NiFe1,9Y0,1O4 NiFe1,9La0,1O4 (g/cm3) 5,35 5,38 5,46 (nm) ~20 ~10 ~10 584,3 589,0 596,8 1,01 : 1,99 : 1,89 : 0,11 0,99 : 1,91 : 0,1 Ở vùng tần số υ1 nằm khoảng 600 – 550 cm-1 có hấp thụ hồng ngoại dao động liên kết ôxi ion kim loại vị trí A gây ra, vùng tần số υ2 khoảng từ 450385 cm-1 dao động liên kết ôxy kim loại vị trí B gây Hình 5.7 Ảnh TEM mẫu hạt nano e) NiY0,1Fe1,9O4 & f) NiLa0,1Fe1,9O4 Ảnh TEM hạt đƣợc phân tán siêu âm dung dịch hỗn hợp nhexan cồn Hình dạng hạt gần với hình cầu với kích thƣớc phân bố khoảng từ 1530 nm, 614 nm 617 nm tƣơng ứng cho mẫu NiFe2O4, NiFe1,9Y0,1O4 and NiFe1,9La0,1O4 20 5.3 Tính chất từ Các đƣờng cong từ trễ đƣợc đo dải nhiệt độ từ 87 K đến nhiệt độ trật tự từ TC Kết cho thấy, hình dạng đƣờng cong từ trễ mẫu hạt nano tƣơng đối giống Tuy nhiên thấy mô men từ bão hòa mẫu chƣa pha tạp lớn so với mẫu đƣợc pha tạp Y La Lực kháng từ có xu hƣớng giảm nhiệt độ tăng tiến tới không nhiệt độ 370 K, 258 K 250 K mẫu tƣơng ứng NiFe2O4, NiFe1,9Y0,1O4 mẫu NiFe1,9La0,1O4 Giá trị TB tăng kích thƣớc hạt nano tăng tƣơng ứng từ 5,8 nm với mẫu pha tạp La; 6,3 nm với mẫu pha tạp Y 20 nm mẫu chƣa pha tạp Bảng 5.4 Các thông số từ hệ mẫu NiFe2O4 NiFe1,9R0,1O4 (R = Y, La) gồm mômen từ tự phát ngoại suy K (mexp(0)), chiều dày trung bình lớp vỏ phi từ hạt nano (t), nhiệt độ Curie (TC), nhiệt độ blocking (TB), nhiệt độ tương tác hạt mômen từ (To) số dị hướng từ hiệu dụng (Keff) So sánh với giá trị mômen từ tính toán mô hình lý thuyết trường phân tử Néel (mtheo(0)) (m = mB − mA) mexp(0) mtheo(0) t TC TB T0 Keff (μB/f.u) (μB/f.u) (nm) (K) (K) (K) (104 erg/cm3) NiFe2O4 2,08 2,78 0,92 860 370 210 13 (ở 370 K) NiFe1,9Y0,1O4 1,53 2,45 0,72 810 258 140 82 (ở 258 K) NiFe1,9La0,1O4 1,70 2,77 0,75 790 250 136 79 (ở 250 K) Mẫu Bảng 5.4 cho thấy giá trị mômen từ thực nghiệm nhỏ so với lý thuyết Hiện tƣợng spin từ lớp vỏ hạt nano có phân bố ngẫu nhiên làm cho mômen từ bị triệt tiêu thay đổi trạng thái hóa trị cation từ.Giá trị TC mẫu pha tạp Y La thấp so với mẫu không pha tạp lần lƣợt 50 K 70 K Giá trị TC giảm pha 21 tạp ion phi từ Y3+ La3+ vào vị trí B làm yếu tƣơng tác siêu trao đổi hai phân mạng A B tƣợng pha loãng từ Trạng thái siêu thuận từ xuất mẫu chuyển trạng thái từ feri từ sang siêu thuận từ Giá trị TB đo đƣợc (hình 5.10) phù hợp với nhiệt độ mà lực kháng từ giảm Hình 5.8 370 K mẫu NiFe2O4, 258 K mẫu pha tạp Y 250 K mẫu pha tạp La Giá trị TB tăng kích thƣớc hạt nano tăng tƣơng ứng từ 5,8 nm với mẫu pha tạp La; 6,3 nm với mẫu pha tạp Y 20 nm mẫu chƣa pha tạp Hình 5.10 Đồ thị ZFC - FC mẫu NiFe2O4 NiFe1,9R0,1O4 (R = Y, La) đo từ trường 100 Oe Hiệu ứng việc giảm kích thƣớc ảnh hƣởng đến tăng lên số dị hƣớng pha tạp ion đất 5.4 Kết luận chƣơng - Các kết luận chƣơng 22 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các kết luận án: Chế tạo thành công hệ mẫu niken ferit spinen chƣa pha tạp pha tạp ion Zn2+, Cr3+, Y3+ La3+ phƣơng pháp đồng kết tủa sol-gel có kích thƣớc nano mét Dựa số liệu đo nhiễu xạ tia X (XRD) nhiễu xạ synchrotron (SXPD) ứng dụng phép phân tích Rietveld phân bố caton ferit: - Ion Zn2+ hoàn toàn phân mạng A, ion Ni2+ chiếm vị trí phân mạng B ion Fe3+ chiếm vị trí hai phân mạng A B Công thức tổng quát cho phân bố cation hệ mẫu Ni1-xZnxFe2O4 (Fe1-xZnx){Ni1-xFe1+x}O4 - Ion Cr3+ chiếm vị trí B, ion Ni2+ chủ yếu vị trí B nhƣng có lƣợng nhỏ vị trí A ion Fe3+ chiếm vị trí hai phân mạng A B Công thức tổng quát cho phân bố cation hệ mẫu NiCrxFe2-xO4 (NiFe1-){Ni1-Fe1-x+Crx}O4 - Các ion có bán kính lớn Y3+ La3+ chiếm vị trí B ion Ni2+ đa phần nằm vị trí B có lƣợng nhỏ phân bố vị trí A Ion Fe3+ chiếm vị trí hai phân mạng A B Công thức tổng quát cho phân bố cation hệ mẫu NiRxFe2-xO4 (NiFe1-){Ni1-Fe1-x+R0,1}O4 Áp dụng lý thuyết tƣơng tác hai phân mạng từ A B Néel tính đƣợc phụ thuộc mômen từ vào nhiệt độ ferit spinen thấy kết tính toán lý thuyết trùng hợp với kết thực nghiệm Các kết tƣơng tác hai phân mạng A B lớn Sự biến đổi hệ số trƣờng phân tử tƣơng tác tƣơng đối tuyến tính giảm nồng độ thay nguyên tố Zn2+, Cr3+ Re3+ tăng lên Thay ion Zn2+ Ni1-xZnxFe2O4 (x = 0; 0,2; 0,4; 0,6 0,8) Giá trị số mạng tăng nhiệt độ chuyển pha Curie giảm tăng nồng độ Zn Mômen từ bão hòa tăng nồng độ Zn tăng đến khoảng x = 0,5 sau giảm tiếp tục tăng nồng độ Zn Các xu biến đổi đại lƣợng 23 phù hợp với với mẫu khối chế tạo phƣơng pháp gốm Thay ion Cr3+ NiCrxFe2-xO4 (x = 0; 0,3; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9) làm cho số mạng, mômen từ nhiệt độ Curie giảm nồng độ thay Cr tăng lên, mẫu x =0,9 xuất nhiệt độ bù trừ Tcomp Các ion Y3+ La3+ với bán kính nguyên tử lớn thay phần nhỏ ferit spinen Hằng số mạng tinh thể tăng pha tạp ion Kích thƣớc hạt lại giảm khuếch tán Y La vào mạng khó khăn làm hạn chế phát triển hạt Cụ thể kích thƣớc hạt trung bình mẫu ferrite niken chƣa pha tạp ~ 20 nm kích thƣớc hạt trung bình mẫu thay có thay đất ~ 10 nm Hiệu ứng việc giảm kích thƣớc làm xuất tƣợng siêu thuận từ mẫu, nhiệt độ chuyển pha siêu thuận từ (TB) giảm kích thƣớc hạt giảm Nhiệt độ Curie (TC) giảm so với mẫu nguyên chất số dị hƣớng tăng lên pha tạp ion đất Sau nghiên cứu trình bày luận án, tác giả xin đưa số kiến nghị tiếp tục nghiên cứu sau: Nghiên cứu luận án cho thấy vai trò nguyên tố thay lên phân bố cation mối liên hệ mật thiết phân cation lên tính chất từ hệ Để mở rộng khả ứng dụng hạt nano ferit spinen, ảnh hƣởng phân bố cation lên tính chất dẫn điện tính chất tổn hao phụ thuộc tần số vấn đề cần đƣợc tiếp tục nghiên cứu Các vấn đề nghiên cứu công nghệ phân tách hạt chế tạo cấu trúc lõi vỏ có chứa thành phần ferit spinen để phục vụ cho ứng dụng nhƣ xúc tác xử lý môi trƣờng, chất lỏng từ y sinh học ngành kỹ thuật cần tiếp tục đƣợc tiến hành Các nghiên cứu tƣơng tự nhƣ tiến hành luận án cấu trúc tinh thể, trạng thái hóa trị tƣơng tác từ hạt đóng vai trò quan trọng vấn đề nghiên cứu lĩnh vực 24 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Luong Ngoc Anh, To Thanh Loan, Than Duc Hien, Nguyen Phuc Duong, Tran Thi Viet Nga, (2015): “Influence of Y and La substitution on particle size, structural and magnetic properties of nanosized nickel ferrite prepared by using citrate precursor method”, Journal of Alloys and Compounds, vol 647, pp 419-426 Luong Ngoc Anh, To Thanh Loan, Nguyen Phuc Duong, Dao Thi Thuy Nguyet, Than Duc Hien, (2015): “Single phase formation, cation distribution and magnetic characterization of coprecipitated nickel-zinc ferrites”, Analytical Letters, vol 48, pp 1965-1978 Luong Ngoc Anh, Nguyen Phuc Duong, To Thanh Loan, Dao Thi Thuy Nguyet and Than Duc Hien, (June 2014):“Synchrotron and Magnetic Study of ChromiumSubstituted Nickel Ferrites Prepared by Using Sol-Gel Route”, IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETIC, Vol.50, No Luong Ngoc Anh, Do Hoang Tu, To Thanh Loan, Than Duc Hien, Nguyen Phuc Duong, Dao Thi Thuy Nguyet, (2014): “Structure and magnetic properties of nanosized Ni1-xZnxFe2O4 ferrite particles prepared by co-precipitation method “, Journal of Science & Technology, No 99, 0868-3980 Luong Ngoc Anh, Than Duc Hien, Nguyen Phuc Duong, Dao Thi Thuy Nguyet,(2014): “Magnetic properties of chromium substituted nickel ferrite nanoparticles prepared by citrate precursor method” Journal of Science & Technology, No 99, 0868-3980 Lƣơng Ngọc Anh, Nguyễn Phúc Dƣơng, Đào Thị Thủy Nguyệt, Đỗ Hoàng Tú, Tô Thanh Loan, Thân Đức Hiền, (2013): “Sự hình thành pha đặc trưng từ ferit Ni1-xZnxFe2O4 dạng nano tinh thể chế tạo phương pháp đồng kết tủa”, SPMS 2013, Thái Nguyên Luong Ngoc Anh, Nguyen Thi Ly, Nguyen Phuc Duong, Tran Viet Nga, To Thanh Loan, Than Duc Hien, (2014): “Influence of rate earth substitution on the properties of nanoparticles NiFe2O4 synthesized by using citrate precusor technique “, ICAMN 2014 25 Luong Ngoc Anh, Nguyen Phuc Duong , Dao Thi Thuy Nguyet, Do Hoang Tu, Than Duc Hien, (2012):”Preparation and physical properties of NiCrxFe2-xO4 [...]... CHƢƠNG 4 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA FERIT SPINEN Ni Cr CÓ KÍCH THƢỚC NANOMÉT Chƣơng 4 trình bày các đặc trƣng về cấu trúc tinh thể, sự ảnh hƣởng của phân bố cation đến các tính chất hệ hạt nano NiCrxFe2-xO4 (x =0; 0,3; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9) chế tạo bằng phƣơng pháp sol-gel sẽ đƣợc thảo luận Sở dĩ chúng tôi chọn nồng độ thay thế Cr từ x = 0 đến x = 0,9 là do theo các nghiên cứu trƣớc đ y,. .. Kết luận chƣơng 2 Chƣơng 2 đã trình bày các công nghệ chế tạo mẫu mà tác giả sử dụng trong luận án, các phƣơng pháp nghiên cứu cấu trúc, tính chất của các hệ mẫu ferit spinen trên các thiết bị công nghệ có độ chính xác cao Các kết quả thực nghiệm, phân tích và thảo luận sẽ đƣợc trình bày trong các chƣơng tiếp theo 10 CHƢƠNG 3 CẤU TRÚC TINH THỂ, PHÂN BỐ CATION VÀ TÍNH CHẤT CỦA FERIT SPINEL NiZn CÓ KÍCH... nguyên chất và hằng số dị hƣớng tăng lên khi pha tạp các ion đất hiếm Sau nghiên cứu đã trình bày trong luận án, tác giả xin đưa ra một số kiến nghị tiếp tục nghiên cứu như sau: 1 Nghiên cứu của luận án đã cho thấy vai trò của các nguyên tố thay thế lên phân bố cation và mối liên hệ mật thiết giữa sự phân cation lên các tính chất từ của hệ Để mở rộng khả năng ứng dụng của các hạt nano ferit spinen, ... luận chƣơng 5 22 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các kết quả của luận án: 1 Chế tạo thành công các hệ mẫu niken ferit spinen chƣa pha tạp và pha tạp các ion Zn2+, Cr3 +, Y3+ và La3 + bằng các phƣơng pháp đồng kết tủa và sol-gel có kích thƣớc nano mét 2 Dựa trên các số liệu đo nhiễu xạ tia X (XRD) và nhiễu xạ synchrotron (SXPD) ứng dụng phép phân tích Rietveld đã chỉ ra sự phân bố caton trong các ferit: - Ion Zn2+... chƣơng 5 đề cập đến các nghiên cứu cấu trúc và các tính chất của hệ vật liệu ferit niken pha tạp đất hiếm NiR0,1Fe1,0O4 (R =Y, La) bằng phƣơng pháp sol-gel Các ion đất hiếm đƣợc lựa chọn là yttri (Y3+) và lantan (La3 +) là các ion không từ tính Việc lựa chọn nhƣ vậy giúp ta bỏ qua đƣợc các tƣơng tác giữa đất hiếm và kim loại chuyển tiếp và do đó việc nghiên cứu sự chiếm chỗ của các ion pha tạp trong... nano ferit spinen, ảnh hƣởng của sự phân bố cation lên các tính chất dẫn điện và các tính chất tổn hao phụ thuộc tần số là các vấn đề rất cần đƣợc tiếp tục nghiên cứu 2 Các vấn đề nghiên cứu về công nghệ phân các tách hạt và chế tạo các cấu trúc lõi vỏ có chứa các thành phần ferit spinen để phục vụ cho các ứng dụng nhƣ xúc tác xử lý môi trƣờng, chất lỏng từ trong y sinh học và trong các ngành kỹ thuật... các phân mạng và mômen tổng của hệ mẫu nano NiFe2-xCrxO4 (x = 0,7 và 0,9) tính theo mô hình trường phân tử Hiện tƣợng giảm tƣơng tác giữa hai phân mạng AB là nguyên nhân làm giảm nhiệt độ Curie (TC) của mẫu hạt nano 4.5 Kết luận chƣơng 4 - Các kết luận chƣơng 4 17 CHƢƠNG 5 ẢNH HƢỞNG CỦA PHA TẠP Y VÀ La LÊN KÍCH THƢỚC HẠT, CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT TỪ CỦA HỆ HẠT NANO NiR0.1Fe1,9O4 (R = Y, La) Nội dung chƣơng... Y và La Lực kháng từ có xu hƣớng giảm khi nhiệt độ tăng và tiến tới bằng không ở nhiệt độ 370 K, 258 K và 250 K của các mẫu tƣơng ứng là NiFe2O4, NiFe1,9Y0,1O4 và mẫu NiFe1, 9La0 ,1O4 Giá trị của TB tăng khi kích thƣớc hạt nano tăng tƣơng ứng từ 5,8 nm với mẫu pha tạp La; 6,3 nm với mẫu pha tạp Y và 20 nm đối với mẫu chƣa pha tạp Bảng 5.4 Các thông số từ của hệ mẫu NiFe2O4 và NiFe1,9R0,1O4 (R = Y, La) ... trạng thái hóa trị, vị trí của các cation trong tin thể và các tính chấ từ đã đƣợc tiến hành và đƣa ra ở chƣơng này của luận án 5.1 Quy trình tổng hợp mẫu NiR0,1Fe1,9O4 Tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp chế tạo hạt nano ferit NiCrxFe2O x 4, quy trình tổng hợp mẫu NiR0,1Fe1,9O4 chỉ khác ở các hóa chất ban đầu và tỉ lệ giữa axít citric và các muối kim loại Mẫu đƣợc ủ nhiệt ở 600 °C và 800 °C và 1100 °C trong 5 giờ... này Kích thƣớc hạt lại giảm vì sự khuếch tán của Y và La vào mạng khó khăn làm hạn chế sự phát triển hạt Cụ thể kích thƣớc hạt trung bình của mẫu ferrite niken chƣa pha tạp là ~ 20 nm trong khi kích thƣớc hạt trung bình của các mẫu thay thế có thay thế đất hiếm là ~ 10 nm Hiệu ứng của việc giảm kích thƣớc làm xuất hiện tƣợng siêu thuận từ ở các mẫu, nhiệt độ chuyển pha siêu thuận từ (TB) giảm khi kích ... spinen NiZn có kích thƣớc nanomét Chương 4: Nghiên cứu chế tạo tính chất ferit spinen Ni Cr có kích thƣớc nanomét chế tạo phƣơng pháp solgel Chương 5: Ảnh hƣởng pha tạp Y La lên kích thƣớc hạt,... CHƢƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA FERIT SPINEN Ni Cr CÓ KÍCH THƢỚC NANOMÉT Chƣơng trình bày đặc trƣng cấu trúc tinh thể, ảnh hƣởng phân bố cation đến tính chất hệ hạt nano NiCrxFe2-xO4... HƢỞNG CỦA PHA TẠP Y VÀ La LÊN KÍCH THƢỚC HẠT, CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT TỪ CỦA HỆ HẠT NANO NiR0.1Fe1,9O4 (R = Y, La) Nội dung chƣơng đề cập đến nghiên cứu cấu trúc tính chất hệ vật liệu ferit niken