Nghiên cứu cấu trúc, phân bố cation và tính chất từ trong các pherit spinen hỗn hợp MFe2O4 (M= Cu2+, Ni2+, Mg2+) có kích thước nanomét (LA tiến sĩ)

Nghiên cứu cấu trúc, phân bố cation và tính chất từ trong các pherit spinen hỗn hợp MFe2O4 (M= Cu2+, Ni2+, Mg2+) có kích thước nanomét (tt)Nghiên cứu cấu trúc, phân bố cation và tính chất từ trong các pherit spinen hỗn hợp MFe2O4 (M= Cu2+, Ni2+, Mg2+) có kích thước nanomét (tt)Nghiên cứu cấu trúc, phân bố cation và tính chất từ trong các pherit spinen hỗn hợp MFe2O4 (M= Cu2+, Ni2+, Mg2+) có kích thước nanomét (tt)Nghiên cứu cấu trúc, phân bố cation và tính chất từ trong các pherit spinen hỗn hợp MFe2O4 (M= Cu2+, Ni2+, Mg2+) có kích thước nanomét (tt)Nghiên cứu cấu trúc, phân bố cation và tính chất từ trong các pherit spinen hỗn hợp MFe2O4 (M= Cu2+, Ni2+, Mg2+) có kích thước nanomét (tt)Nghiên cứu cấu trúc, phân bố cation và tính chất từ trong các pherit spinen hỗn hợp MFe2O4 (M= Cu2+, Ni2+, Mg2+) có kích thước nanomét (tt)Nghiên cứu cấu trúc, phân bố cation và tính chất từ trong các pherit spinen hỗn hợp MFe2O4 (M= Cu2+, Ni2+, Mg2+) có kích thước nanomét (tt)Nghiên cứu cấu trúc, phân bố cation và tính chất từ trong các pherit spinen hỗn hợp MFe2O4 (M= Cu2+, Ni2+, Mg2+) có kích thước nanomét (tt)Nghiên cứu cấu trúc, phân bố cation và tính chất từ trong các pherit spinen hỗn hợp MFe2O4 (M= Cu2+, Ni2+, Mg2+) có kích thước nanomét (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN KIM THANH NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC, PHÂN BỐ CATION VÀ TÍNH CHẤT TỪ TRONG CÁC PHERIT SPINEN HỖN HỢP MFe2O4 (M= Cu2+, Ni2+, Mg2+) CĨ KÍCH THƯỚC NANOMÉT Chuyên ngành: Vật liệu điện tử Mã số: 62440123 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN PHÚC DƯƠNG PGS.TS ĐỖ QUỐC HÙNG HÀ NỘI – 2017 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Phúc Dương PGS.TS Đỗ Quốc Hùng Các số liệu kết luận án cơng bố báo xuất cộng Các số liệu, kết luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án Nguyễn Kim Thanh Thay mặt tập thể hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Phúc Dương LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tác giả luận án xin cảm ơn chân thành sâu sắc với hai người thầy hướng dẫn PGS TS Nguyễn Phúc Dương PGS TS Đỗ Quốc Hùng hướng dẫn bảo tận tình kiến thức chuyên môn hỗ trợ vật chất tinh thần trình thực luận án Tơi xin cảm ơn hỗ trợ kinh phí thiết thực trình thực luận án từ đề tài Quỹ Nafosted 103.02-2015.32 - Bộ Khoa học Công nghệ, Đề án hỗ trợ nghiên cứu sinh nước 911 Bộ Giáo dục Đào tạo Tôi xin cảm ơn giúp đỡ tạo điều kiện lãnh đạo Viện ITIMS, Viện Sau đại học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội để tơi hồn thành luận án Tơi xin cảm ơn giúp đỡ mặt khoa học, động viên khuyến khích mặt tinh thần từ GS.TSKH Thân Đức Hiền, anh chị Tiến sĩ, nghiên cứu sinh học viên cao học Phòng thí nghiệm Nano từ Siêu dẫn nhiệt độ cao để tơi có đủ tâm kiên trì thực nghiên cứu hồn thành luận án Tơi xin cảm ơn Đồn quản lý học viên 871, Phòng quản lý học viên nước tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập Đồn Tơi xin cảm ơn tới thầy cơ, anh chị em đồng nghiệp khoa Hóa Lý Kỹ thuật- Học viện Kỹ thuật Quân nhiệt tình tạo điều kiện thời gian, giúp đỡ cơng việc giảng dạy tơi q trình học Luận án nhận giúp đỡ thực phép đo Viện AIST, Phòng thí nghiệm Vật lý Vật liệu Từ Siêu dẫn thuộc Viện Khoa học Vật liệu; Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung Ương; Viện nghiên cứu tia synchrotron (SLRI) Thái Lan Xin cảm ơn giúp đỡ máy móc thiết bị từ đơn vị nghiên cứu Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lòng tri ân sâu sắc tới Đại gia đình gia đình nhỏ mình.Với tình u thương vơ hạn niềm tin tưởng tuyệt đối, bố mẹ chồng hai con, anh em gia đình tơi vượt qua nhiều khó khăn để tâm hồn thành luận án Hà Nội, tháng 11 năm 2017 Tác giả Nguyễn Kim Thanh MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU iv DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU… CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ PHERIT SPINEN 1.1 Cấu trúc, tính chất pherit spinen mẫu khối 1.1.1 Cấu trúc tinh thể pherit spinen 1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới phân bố cation mạng tinh thể 1.1.3 Tính chất từ pherit spinen 11 1.1.3.1 Tương tác siêu trao đổi pherit spinen 11 1.1.3.2 Mômen từ pherit spinen 12 1.1.3.3 Lý thuyết trường phân tử pherit spinen 13 1.2 Các đặc tính vật liệu từ có kích thước nanomét 16 1.2.1 Dị hướng từ bề mặt 17 1.2.2 Sự suy giảm mômen từ theo cấu trúc lõi vỏ 18 1.2.3 Sự thay đổi nhiệt độ Curie 19 1.2.4 Mômen từ bão hòa phụ thuộc nhiệt độ theo hàm Bloch 19 1.2.5 Lực kháng từ phụ thuộc kích thước hạt, tính chất siêu thuận từ 20 1.3 Các nghiên cứu hệ pherit spinen hỗn hợp MFe2O4 có kích thước nanomét (M = Cu2+, Ni2+, Mg2+) 23 1.3.1 Ảnh hưởng hiệu ứng kích thước nanomét đến cấu trúc, tính chất từ 23 1.3.2 Ảnh hưởng phân bố cation đến cấu trúc, tính chất từ 30 1.3.2.1 Phân bố cation vật liệu khối CuFe2O4 MgFe2O4 30 1.3.2.2 Ảnh hưởng cơng nghệ chế tạo tới phân bố cation tính chất từ 31 1.3.2.4 Ảnh hưởng việc pha ion tới phân bố cation tính chất 36 1.4 Kết luận xác định nội dung nghiên cứu 40 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 2.1 Phương pháp chế tạo hạt có kích thước nanomét 42 2.1.1 Phương pháp đồng kết tủa 42 i 2.1.2 Phương pháp tự bốc cháy 45 2.2 Thực nghiệm 47 2.2.1 Chế tạo mẫu CuFe2O4 CuxNi1-xFe2O4 có kích thước nanomét phương pháp phun sương đồng kết tủa 47 2.2.2 Chế tạo mẫu MgFe2O4 có kích thước nanomét phương pháp bốc cháy 49 2.3 Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc tính chất vật liệu 50 2.3.1 Nhiễu xạ tia X phổ hấp thụ tia X dùng nguồn synchrotron 51 2.3.2 Phân tích Rietveld 52 CHƯƠNG CẤU TRÚC, PHÂN BỐ CATION VÀ TÍNH CHẤT TỪ CỦA PHERIT SPINEN CuFe2O4 CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHUN SƯƠNG ĐỒNG KẾT TỦA……………… 54 3.1 Cấu trúc tinh thể hình thái hạt hệ mẫu CuFe2O4 có kích thước nanomét 54 3.2 Tính chất từ hệ mẫu CuFe2O4 có kích thước nanomét 62 3.3 Ảnh hưởng phân bố cation đến tính chất từ hệ CuFe2O4 có kích thước nanomét chế tạo phương pháp phun sương đồng kết tủa 72 3.4 Kết luận chương 75 CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG CỦA ION Ni2+ TỚI CẤU TRÚC, PHÂN BỐ CATION VÀ TÍNH CHẤT TỪ CỦA PHERIT SPINEN Cu1-xNixFe2O4 CÓ KÍCH THƯỚC NANOMÉT CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHUN SƯƠNG ĐỒNG KẾT TỦA 76 4.1 Cấu trúc tinh thể, hình thái học trạng thái oxi hố hệ Cu1-xNixFe2O4 (x= 0; 0,3; 0,5; 0,7; 1) 77 4.2 Ảnh hưởng thành phần Ni2+ tới tính chất từ hệ Cu1-xNixFe2O4 (x= 0; 0,3; 0,5; 0,7; 1) 85 4.3 Ảnh hưởng ion Ni2+ đến phân bố cation hệ mẫu Cu1-xNixFe2O4 (x= 0; 0,3; 0,5; 0,7; 1) 88 4.4 Kết luận chương 95 CHƯƠNG CẤU TRÚC, PHÂN BỐ CATION VÀ TÍNH CHẤT TỪ CỦA PHERIT SPINEN MgFe2O4 CÓ KÍCH THƯỚC NANOMÉT CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỰ BỐC CHÁY 97 ii 5.1 Phân tích cấu trúc phân tích nhiệt tiền chất (Mg,Fe) stearat C17H35COOx(Mg, Fe) 97 5.2 Cấu trúc tinh thể kích thước hình thái hạt hệ MgFe2O4 100 5.3 Phân bố cation hóa trị MgFe2O4 chế tạo phương pháp tự bốc cháy104 5.3.1 Hóa trị ion mẫu MgFe2O4 104 5.3.2 Phân bố cation mẫu MgFe2O4 106 5.4 Tính chất từ hệ mẫu MgFe2O4 có kích thước nanomét 108 5.4.1 Đường cong từ hóa mơmen từ bão hòa 108 5.4.2 Nhiệt độ Curie TC 114 5.4.3 Đường từ hóa FC-ZFC 116 5.4 Kết luận chương .118 KẾT LUẬN 119 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Chữ viết tắt DTA: Phân tích nhiệt vi sai (Differential Thermal Analysis) FC: Làm lạnh có từ trường (Field Cooled) FESEM: Hiển vi điên tử quét phát xạ trường (Field Emission Scanning Electron Microscope) M-D: Đa đômen (Multi-domain) SAXS: Tán xạ tia X góc nhỏ (Small Angle X-ray Scattering) S-D: Đơn đơmen (Single-domain) SEM: Hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope) SXRD: Phổ nhiễu xạ synchrotron (Synchrotron Radiation X-ray Powder Diffaction) TEM: Hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscope) TGA: Phân tích nhiệt khối lượng (Thermo Gravimetry Analysis) VSM: Từ kế mẫu rung (Vibrating Sample Magnetometer) XANES: Cấu trúc bờ hấp thụ tia X (X-ray Absortion Near Edge Structure) XAS: Phổ hấp thụ tia X (X-ray Absortion Spectroscopy) XRD: Nhiễu xạ tia X (X-ray Diffraction) ZFC: Làm lạnh không từ trường (Zero Field Cooled) Các ký hiệu Å: Đơn vị Ångstrưm : Bước sóng tia X, thừa số phân bố cation : Độ cảm từ : Độ đảo pherit spinen : Độ rộng bán vạch phổ nhiễu xạ tia X : Số mũ độ dài tương quan : Số mũ tới hạn hàm Bloch : Thời gian hồi phục siêu thuận từ 2: Hệ số bình phương tối thiểu µB: Magneton Bohr iv 2θ: Góc nhiễu xạ tia X a: Hằng số mạng A: Phân mạng tứ diện B: Phân mạng bát diện dO-A: Khoảng cách ơxy tới vị trí A dO-B: Khoảng cách ơxy tới vị trí B Ds , Dc : Kích thước giới hạn siêu thuận từ kích thước giới hạn đơn đơmen D: Kích thước tinh thể d: Độ dày lớp vỏ phi từ g: Thừa số Lande H: Từ trường HA: Trường phân tử phân mạng A HB : Trường phân tử phân mạng B Hc : Lực kháng từ I: Mômen từ Ical: Cường độ nhiễu xạ tính tốn Iobs: Cường độ nhiễu xạ thực nghiệm J: Tích phân trao đổi JA, JB: Số lượng tử ion phân mạng A B JAA, JBB, JAB: Tương tác trao đổi phân mạng A-A, B-B AB K: Hằng số dị hướng từ tinh thể kB Hằng số Botlzmann Keff: Hằng số di hướng từ hiệu dụng Ks: Hằng số dị hướng bề mặt M: Phân tử lượng M: Kim loại hóa trị MA: Mơ men từ phân mạng A MB : Mô men từ phân mạng B Msp: Mômen từ tự phát Ms : Mơmen từ bão hòa NAA: Hệ số tương tác trường phân tử phân mạng A v NAB: Hệ số tương tác trường phân tử phân mạng A B nB: Mơmen từ ngun tử tính theo magneton Bohr NBB: Hệ số tương tác trường phân tử phân mạng B Oe: Oersted (đơn vị đo từ trường) q: Nguội nhanh (quenched) RA: Bán kính lỗ trống phân mạng A RB : Bán kính lỗ trống phân mạng B Ro : Bán kính ơxy Rwp: Thừa số tin cậy S: Mômen spin s: Nguội chậm TS: Nhiệt độ tách Ta: Nhiệt độ ủ TB: Nhiệt độ khóa (Blocking temperature) TC: Nhiệt độ Curie u: Tham số ôxy V: Thể tích hạt từ vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: So sánh giá trị thực nghiệm a, u so với giá trị lý thuyết [133] Bảng 1.2: Bán kính ion, bán kính lỗ trống số pherit spinen điển hình [42, 133] Bảng 1.3: Bảng phân bố ion mômen từ phân tử số pherit spinen thông dụng [26] 13 Bảng 1.4: Hằng số dị hướng từ tinh thể số pherit có cấu trúc spinen [26, 74, 83] 16 Bảng 1.5: Dị hướng từ bề mặt hạt có kích thước nanomét [120] 26 Bảng 1.6: Sự thay đổi nhiệt độ TC kích thước hạt thay đổi 27 Bảng 2.1: Tích số tan số ion kim loại [79] 43 Bảng 3.1: Hằng số mạng (a), thể tích mạng tinh thể (V), Tham số oxi (x(O)), kích thước tinh thể trung bình (D) đánh giá độ tin cậy hàm khớp Rwp , χ2 mẫu CuFe2O4 nhiệt độ khác 58 Bảng 3.2: Bảng tính tốn giá trị Ts, TB, θ từ giá trị độ từ cảm ban đầu mẫu CuFe2O4 nhiệt độ ủ khác 70 Bảng 4.1: Hằng số mạng mẫu Cu1-xNixFe2O4 (x= 0; 0,3; 0,5; 0,7; 1) tính tốn theo phổ nhiễu xạ XRD 78 Bảng 4.2: Hằng số mạng (a), thể tích mạng tinh thể (V), tham số oxi (x(O)), kích thước tinh thể trung bình (D), độ nén mạng (Δa/a) đánh giá độ tin cậy hàm khớp Rwp , χ2 mẫu Cu1-xNixFe2O4 (x= 0; 0,3; 0,5; 0,7; 1) 80 Bảng 4.3: Tỉ lệ Σ Fe2+ / Σ Fe2+ mẫu tính theo phổ XANES 85 Bảng 4.4: Phân bố cation, mơmen từ bão hòa 0K, mơmen từ phân tử ηB, độ dày lớp trật tự d mẫu Cu1-xNixFe2O4 91 Bảng 5.1: Hằng số mạng (a), thể tích mạng tinh thể (V), kích thước tinh thể trung bình (D) đánh giá độ tin cậy hàm khớp Rwp, χ2 mẫu MgFe2O4 102 Bảng 5.2: Phân bố cation, mômen từ 0K mẫu pherit magiê theo hai phương pháp làm nguội 106 Bảng 5.3: Mômen từ bão hòa 0K tính theo emu/g theo số µB, nồng độ ion Mg2+ vị trí A nhiệt độ Curie mẫu pherit MgFe2O4 112 vii 5.4 Kết luận chương - Chế tạo thành công hệ mẫu MgFe2O4 có kích thước hạt tinh thể kích thước nanomét phương pháp tự bốc cháy Phương pháp dễ dàng điều khiển thành phần tiền chất, hay điều kiện chế tạo mẫu - Nghiên cứu chi tiết cấu trúc tinh thể, hình thái học phân bố cation hệ mẫu MgFe2O4 chế tạo theo hai phương pháp làm nguội nhanh làm nguội chậm Kích thước tinh thể cỡ nanomét tăng theo nhiệt độ ủ mẫu Kích thước hạt ủ từ 7500C lên cỡ micromét, kích thước hạt mẫu xử lý nhiệt độ 500oC từ 10-30 nm Kích thước, hình dạng hạt khơng phụ thuộc đáng kể vào phương pháp làm nguội - Các phép đo từ nhiệt độ thấp tính tốn nhiệt độ 0K cho thấy ảnh hưởng hiệu ứng kích thước theo mơ hình lõi vỏ ảnh hưởng phân bố cation đến tính chất từ hệ Do đó, nhiệt độ TC giảm so với mẫu khối khoảng 100K Khi nhiệt độ ủ mẫu tăng phân bố cation làm nhiệt độ TC giảm xuống Phương pháp làm nguội nhanh tỏ hiệu việc thay đổi nồng độ ion Mg2+ lên tới 23.4 % vị trí tứ diện, làm tăng cường mômen từ 0K lên 63.5 emu/g 10000C Tại nhiệt độ khác, phương pháp làm nguội nhanh làm tăng cường tính chất từ mẫu so với phương pháp làm nguội chậm -Nghiên cứu tính chất siêu thuận từ mẫu nhận thấy hạt xử lý nhiệt độ 5000C với kích thước hạt nanomét có tính siêu thuận từ nhiệt độ cao tầm 350 370 K Trong đó, nhiệt độ tách TS đường FC-ZFC cao gần nhiệt độ TC cho thấy hạt còn tương tác với mạnh biên hạt 118 KẾT LUẬN KẾT LUẬN Chế tạo thành công hạt pherit spinen hỗn hợp CuFe2O4, Cu1-xNixFe2O4 MgFe2O4 có kích thước nanomét phương pháp phun sương đồng kết tủa phương pháp tự bốc cháy Các phương pháp chế tạo sản xuất khối lượng lớn mẫu pherit spinen với hiệu kinh tế cao Các nghiên cứu nhiễu xạ tia X nhiễu xạ tia X gia tốc (SXRD), nghiên cứu phổ hấp thụ tia X kỹ thuật tính tốn phép phân tích Rietveld hóa trị phân bố cation phân mạng pherit spinen Cụ thể sau: - Ion Cu2+ nhiệt độ thấp phân bố chủ yếu vị trí bát diện Khi nhiệt độ ủ mẫu tăng cao làm nguội nhanh, ion Cu2+ chuyển dần sang vị trí tứ diện với nồng độ 15% với mẫu CF900 Khi nhiệt độ ủ tăng lên 9000C, mẫu pherit xuất ion Fe2+ lượng tạp ε-Fe2O3 , dạng thù hình xuất kích thước nanomét - Ion Ni2+ mạng tinh thể pherit spinen Cu1-xNixFe2O4 nằm hoàn toàn phân mạng bát diện Khi thay ion Ni2+ vào ion Cu2+, kích thước mạng giảm làm ion Cu2+ vị trí tứ diện giảm từ 15% xuống 0% nồng độ Ni2+ x= 0,7 Đồng thời, tăng nồng độ ion Ni2+ thay tỉ lệ Fe2+/Fe3+ giảm xuống - Ion Mg2+ phân bố vị trí tứ diện bát diện Khi nhiệt độ ủ tăng làm nguội nhanh, ion Mg2+ chuyển dần sang vị trí tứ diện nhiều đạt tới nồng độ 23.4 % nhiệt độ ủ 10000C Sự phân bố lại ion Mg2+ sang vị trí tứ diện làm phần ion Fe3+ phân mạng tứ diện chuyển sang phân mạng bát diện Bằng cách thay đổi phân bố cation, mẫu pherit spinen tăng mômen từ bão so với mẫu khối Hiệu ứng bề mặt ảnh hưởng phân bố cation hai xu hướng cạnh tranh ảnh hưởng mạnh đến tính chất từ hạt có kích thước nanomét Ghi nhận số tượng kích thước nanomét không xuất biến dạng JahnTeller hay tượng kích thích đồng pha sóng spin kích thước hạt nhỏ 10 nm mẫu CF600 Với hệ CuFe2O4, nhiệt độ ủ tăng, kích thước tinh thể số mạng tăng với tăng lên ion Cu2+ vị trí tứ diện Nồng độ ion Cu2+ tăng lên vị trí tứ diện dẫn tới mơmen từ bão hòa tăng đạt cao 46 emu/g 0Kvới mẫu ủ nhiệt 119 9000C Nhiệt độ Curie tăng theo nhiệt độ ủ mẫu ảnh hưởng chủ yếu hiệu ứng bề mặt Với hệ Cu1-xNixFe2O4, nồng độ ion Ni2+ tăng lên mạng tinh thể làm giảm số mạng kích thước hạt Mơmen từ thay đổi theo hàm nồng độ pha tạp Ni2+ Xu hướng thay đổi khoảng nồng độ Ni2+ x từ đến 0,5 ảnh hưởng phân bố Ni2+ Cu2+ Từ nồng độ Ni2+ x> 0,5, hiệu ứng bề mặt hạt có kích thước nanomét định xu hướng suy giảm mơmen từ bão hòa Nhiệt độ Curie tăng lên tăng nồng độ ion Ni2+ thay tuyến tính theo hai xu hướng khác hai khoảng nồng độ Ni2+ x=0- 0,5 x>0,5 Với hệ MgFe2O4, nhiệt độ ủ tăng, số mạng kích thước hạt tăng Nồng độ ion Mg2+ vị trí tứ diện tăng lên 23.5 % làm mơmen từ bão hòa tăng nhanh chóng tới 63.5 emu/g với mẫu ủ nhiệt 10000C Phương pháp làm nguội nhanh cho thấy hiệu phương pháp làm nguội chậm việc làm tăng mômen từ mẫu Nhiệt độ Curie giảm nhiệt độ ủ mẫu tăng ảnh hưởng chủ yếu phân bố cation Xảy tượng canting mẫu có nồng độ ion Mg2+ vị trí tứ diện lớn 19% HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Dựa kết luận luận án, dự đốn phần việc thay ion kim hóa trị +2 có bán kính khác pherit spinen để ion nằm vị trí phân bố mong muốn Từ đó, tăng cường mơmen từ tính chất từ hệ công nghệ thiêu kết nhiệt độ cao hay phương pháp làm nguội nhanh Mục tiêu hướng tới chế tạo hệ pherit spinen từ ion kim loại giá rẻ đạt tính chất từ tốt Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp chế tạo phân bố cation lên tính chất dẫn điện tính chất tổn hao phụ thuộc tần số, mở rộng khả ứng dụng lĩnh vực vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu, triển khai sau luận án Các vấn đề giảm kích thước hạt, phân tách hạt hay tạo cấu trúc lõi vỏ giữ phân bố cation mong muốn để ứng dụng vấn đề xúc tác, xử lý môi trường hay y sinh cần tiếp tục nghiên cứu Các nghiên cứu tiền đề luận án cấu trúc tinh thể, hóa trị, phân bố cation hay tương tác hạt từ kích thước nanomét sẽ cần thiết nghiên cứu 120 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Nguyen Kim Thanh, Nguyen Phuc Duong, Do Quoc Hung, To Thanh Loan, Than Duc Hien (2016) “Structural and Magnetic Characterization of Copper Ferrites Prepared by Using Spray Co-Precipitation Method”, Journal of Nanoscience and Nanotechnology 16, 7949-7954 Nguyen Kim Thanh, To Thanh Loan*, Luong Ngoc Anh, Nguyen Phuc Duong, Siriwat Soontaranoon, Nirawat Thammajak, Than Duc Hien (2016) “Cation distribution in CuFe2O4 nanoparticles: effects of Ni doping on magnetic properties”, Journal of Applied Physics 120, 142115 To Thanh Loan, Nguyen Phuc Duong, Nguyen Kim Thanh, Luong Ngoc Anh, Tran Thi Viet Nga, Than Duc Hien (2016) “Crystal Structure, Cation Distribution and Oxidation State of Spinel Ferrite Nanoparticles: A Synchrotron XRD and XANES Study”, Journal of Nanoscience and Nanotechnology 16, p7973-7977 Nguyễn Kim Thanh, Nguyễn Phúc Dương, Đỗ Quốc Hùng, Lương Ngọc Anh, Đỗ Hồng Tú, Tơ Thanh Loan, Thân Đức Hiền (2014) “Sự hình thành pha đặc trưng từ hệ hạt có kích thước nanomét CuFe2O4 chế tạo phương pháp phun sương đồng kết tủa”, Tạp chí khoa học cơng nghệ, 52 (3B) 38-44 Nguyen Kim Thanh, To Thanh Loan, Nguyen Phuc Duong, Do Quoc Hung, Luong Ngoc Anh, Than Duc Hien (2016)“Magnetic Characterization and Cation Distribution of Nanosized Magnesium Ferrites Prepared by using Combustion Method”, Proceeding of the 3rd International Conference on Advanced Materials and Nanotechnology, Hanoi Nguyễn Kim Thanh, Nguyễn Phúc Dương, Đỗ Quốc Hùng, Tô Thanh Loan, Thân Đức Hiền, Dương Minh Tuân, (2015) “Ảnh hưởng việc pha tạp Ni2+ đến hình thành pha tính chất từ hệ hạt nano CuFe2O4 chế tạo phương pháp phun sương đồng kết tủa”, Kỷ yếu hợi nghị vật lý chất rắn tồn quốc lần thứ 9, TP Hồ Chí Minh Nguyen Kim Thanh, Nguyen Phuc Duong, Do Quoc Hung, To Thanh Loan, Than Duc Hien, (2014) “Structural and Magnetic Characterization of Copper Ferrites Prepared by using Spray Coprecipitation Method”, Proceeding of the 2nd International Conference on Advanced Materials and Nanotechnology, Hà Nội 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Lương Ngọc Anh (2015) LATS Nghiên cứu chế tạo tính chất ferrit spinen niken chứa Zn, Cr Y, La có kích thước nano mét, Đại học Bách Khoa Hà Nội Nguyễn Kim Thanh , Trần Quang Đạt, Đỗ Quốc Hùng (2012) Tổng hợp hạt nano ferrite Cu0.5Ni0.5Fe2O4 khảo sát số tính chất chúng, Tạp chí khoa học cơng nghệ, 50, 1A, 44–49 Phan Văn Tường (2007)Vật liệu vô cơ, Đại học Khoa Học tự nhiên- Đại học Quốc Gia Hà Nội Thân Đức Hiền, Lưu Tuấn Tài (2008) Từ học vật liệu từ NXB Bách khoa - Hà Nội Trần Quang Đạt, Đỗ Quốc Hùng (2012) Tổng hợp nghiên cứu số điện môiđộ từ thẩm phức vật liệu multiferroic BiFeO3-CoFe2O4, Tạp chí khoa học công nghệ 50, 1A, 30–36 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG ANH Alauddin Ahmed, Paolo Elvati,Angela Violi (2015) Size-and phase-dependent structure of copper(II) oxide nanoparticles, RSC Adv 5, 44, 35033–35041 Amiri.S, Shokrollah.H (2013) Magnetic and structural properties of RE doped Coferrite (RE=Nd, Eu, and Gd) nano-particles synthesized by co-precipitation J Magn Magn Mater 345, 18–23 Antao Sytle M, Hanssan Ishmael, John B Parise (2005) Cation ordering in magnesioferrite, MgFe2O4 to 9820C using in situ synchrotron X-ray powder diffraction Am Mineral 90, 1, 219–228 Bodker F, Morup.S, Linderoth.S (1994) Surface effects in metallic iron nanoparticles Phys Rev Lett 72, 2, 282–285 10 Balagurov A M, Bobrikov I A, Maschenko M S, Sangaa D, Simkin.V.G (2013) Structural Phase Transition in CuFe2O4 Spinel Crystallogr Reports 58, 710–717 11 Balzar.D (1999) Voigt-Function Model in Diffraction Line-Broadening Analysis Oxford University Press, New York 12 Bean C.P, Livingston J.D (1959) Superparamagnetism, J Appl Phys 30, 4, 120– 129 13 Bedanta S (2015) Chapter – Supermagnetism In: Handbook of Magnetic Materials Elsevier 122 14 Beji Z, Smiri L S, Yaacoub.N, Grenèche J.M, Menguy N, Ammar S, Fiévet (2010) Annealing Effect on the Magnetic Properties of Polyol-made Ni−Zn Ferrite Nanoparticles, Chem Mater 22, 4, 1350–1366 15 De Biasi R.S (1983): Cation distribution and crystal anisotropy in magnesium ferrite MgFe2O4 J Mater Sci Lett 2, 7, 363–365 16 Bingölbali A, Doʇan N, Yeşil Z, Asiltürk.M (2015) Synthesis of magnetic multicomponent nanoparticles CuxNi1-xFe2O4 J Magn Magn Mater 373, 222–225 17 Bragg W.H (1915) The structure of magnetite and the spinels Nature 95, 561 18 Brian H.T (2006) R factors in Rietveld analysis: How good is good enough? Powder Diffr 21, 67 19 Castillo V.L, Carlos Rinaldi (2010) Effect of sample concentration on the determination of the anisotropy constant of magnetite nanoparticles IEEE Trans Magn 46, 852–859 20 Chatterjee B.K, Kaustav Bhattacharjee, Abhishek Dey, Chandan K Ghosha Kalyan (2014) Influence of spherical assembly of copper ferrite nanoparticles on magnetic properties: orientation of magnetic easy axis Dalt Trans 43, 21, 7930 21 Chen Ding, Zhang Yingzhe,Tu Chuanjun (2012) Preparation of high saturation magnetic MgFe2O4 nanoparticles by microwave-assisted ball milling Mater Lett 82, 10–12 22 Chen Qi, Rondinone Adam J, C.Chakoumakos Bryan, John Zhang.Z (1999) Synthesis of superparamagnetic MgFe2O4 nanoparticles by coprecipitation J Magn Magn Mater 194, 1, 1–7 23 Chinnasamy C N, Narayanasamy A, Ponpandian N, Chattopadhyay K, Guérault H, Greneche JM (2000) Magnetic properties of nanostructured ferrimagnetic zinc ferrite J Phys Condens Matter 12, 35, 7795–7805 24 Coey J.M.D (2010) Magnetism and magnetic materials CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS 25 Corliss L.M, Hastings J M, Brockman F G (1953) A Neutron Diffraction Study of Magnesium Ferrite Phys Rev 90, 6, 1013–1018 26 Cullity B.D, Graham C.D (2008) Introduction to Magnetic Materials John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA 27 Das Harinarayan, Sakamoto Naonori, Aono Hiromichi, Shinozaki Kazuo, Suzuki, Hisao, Wakiya Naoki (2015) Investigations of superparamagnetism in magnesium ferrite nano-sphere synthesized by ultrasonic spray pyrolysis technique for hyperthermia application J Magn Magn Mater 392, 91–100 123 28 Diodati Stefano, Luca Nodari, Marta Maria Natile, Andrea Caneschi, César de Julián Fernández, Claudia Hoffmann, Stefan Kaskel, Alexandra Lieb, Vito Di Noto, Simone Mascotto, Roberta Saini, Silvia Gross (2014) Coprecipitation of oxalates: An easy and reproducible wet-chemistry synthesis route for transition-metal ferrites Eur J Inorg Chem 5, 875–887 29 Doh S.G, E.B Kim, B.H Lee, J.H Oh (2004) Characteristics and synthesis of CuNi ferrite nanopowders by coprecipitation method with ultrasound irradiation J Magn Magn Mater 272–276, 2238–2240 30 Dormann J L, Fiorani D (1992) Magnetic properties of fine particles North– Holland, Amsterdam 31 Elshahawy A.M, Mahmouda M H, Salah Makhlouf, Hamdehc H H (2015) Role of Cu2+ substitution on the structural and magnetic properties of Ni-ferrite nanoparticles synthesized by the microwave-combustion method Ceram Int 41, 9, 11264–11271 32 Šepelák K D, Becker.V (2004): Comparison of the cation inversion parameter of the nanoscale milled spinel ferrites with that of the quenched bulk materials Mater Sci Eng A 375–377, 1–2 SPEC ISS., 861–864 33 Evans B.J, Hafner S.S (1968) Mössbauer resonance of Fe57 in oxidic spinels containing Cu and Fe J Phys Chem Solids 29, 9, 1573–1588 34 Feng Jie, Su Li, Ma Yanhua, Ren Cuiling, Guo Qing, Chen Xingguo (2013) CuFe2O4 magnetic nanoparticles: A simple and efficient catalyst for the reduction of nitrophenol Chem Eng J 221, 16–24 35 Franco A, Silva M.S (2011) High temperature magnetic properties of magnesium ferrite nanoparticles J Appl Phys 109, 7, 07B505 36 Frenkel J, Doefman J (1930) Spontaneous and Induced Magnetisation in Ferromagnetic Bodies Nature 126, 3173, 274–275 37 Fu Yongsheng, Chen Qun, He Mingyang, Wan Yunhai, Sun Xiaoqiang, Xia Hui, Wang Xin (2012) Copper ferrite-graphene hybrid: A multifunctional heteroarchitecture for photocatalysis and energy storage, Ind Eng Chem Res 51, 36, 11700–11709 38 Gabal M A, Angari Y M Al , Al-Juaid S S (2010) A study on Cu substituted Ni– Cu–Zn ferrites synthesized using egg-white J Alloys Compd 492, 1–2, 411–415 39 Gabal M.A, Al Angari Y.M, Kadi M.W (2011) Structural and magnetic properties of nanocrystalline Ni1−xCuxFe2O4 prepared through oxalates precursors Polyhedron 30, 6, 1185–1190 40 Gabbott P (2008) Principles and Applications of Thermal Analysis Blachwell 124 41 Galvão W.S, Andrade Neto D A, Freire R M, Fechine P B A (2015) Superparamagnetic Nanoparticles with Spinel Structure: A Review of Synthesis and Biomedical Applications Solid State Phenom 241, 2016, 139–176 42 Goldman A (2006) Modern Ferrite Technology Ed., Springer, Pittsburg 43 Gopi D (2015) Handbook of Nanoparticles Springer International Publishing Switzerland 44 Gubin S.P (2009) Magnetic Nanoparticles Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA 45 Haines P.J (2002) Principles of Thermal Analysis and Calorimetry (RSC Paperbacks) The Royal Society of Chemistry 46 Han Q J, Ji D H, Tang G D, Li Z Z, Hou X, Qi W H, Bian R R, Liu S R (2012) Dependence of magnetization on cation distributions in the spinel ferrites Cu1-xZnxFe2O4 (0