Nghiên cứu và chế tạo dây hai lớp hệ thuỷ tinh cop có hiệu ứng từ tổng trở khổng lồ (giant magneto impedance GMI) bằng phương pháp mạ hoá học

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học sư phạm hà nội phạm văn hào Nghiên cứu chế tạo dây hai lớp hệ Thủy tinh/cop Có hiệu ứng từ tổng trở khổng lồ (giant magneto impedance gmi) Bằng phương pháp mạ hóa học Luận văn thạc sĩ vật lý hà nội, 2009 Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học sư phạm hà nội phạm văn hào Nghiên cứu chế tạo dây hai lớp hệ Thủy tinh/cop Có hiệu ứng từ tổng trở khổng lồ (giant magneto impedance gmi) Bằng phương pháp mạ hóa học Chuyên ngành Vật lý chất rắn Mã số: 60.44.07 Luận văn thạc sĩ vật lý Người hướng dẫn khoa học: TS Mai Thanh Tùng hà nội, 2009 Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học sư phạm hà nội GS.2 TS Nguyễn Hoàng Nghị hà nội, 2009 Lời cảm ơn Luận văn hồn thành Phòng thí nghiệm Vật liệu từ nanơ tinh thể, Viện Vật lý Kỹ thuật, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Phòng thí nghiệm Bộ mơn Ăn mòn Bảo vệ Kim lọai, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội hướng dẫn khoa học giúp đỡ tận tình tinh thần vật chất GS TS Nguyễn Hoàng Nghị, TS Mai Thanh Tùng Trước hết tơi xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến GS TS Nguyễn Hoàng Nghị, TS Mai Thanh Tùng tập thể cán bộ, giáo viên Bộ mơn Phòng thí nghiệm Vật liệu từ nanơ tinh thể, Phòng thí nghiệm Ăn mòn Bảo vệ Kim loại tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập nghiên cứu phòng thí nghiệm Tơi xin bày tỏ lòng cám ơn sâu sắc tới đồng nghiệp nhóm nghiên cứu: ThS Nguyễn Văn Dũng, NCS Nguyễn Văn Dũng, KS Nguyễn Ngọc Phách, Trịnh Thị Thanh Nga, Lê Cao Cường tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ thời gian nghiên cứu phòng thí nghiệm Vật liệu từ nanơ tinh thể, phòng thí nghiệm Ăn mòn Bảo vệ Kim loại Xin cám ơn Viện Khoa học Vật liệu ITIMS Đại học Bách khoa Hà Nội, tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu, đo đạc mẫu viện cho tơi góp ý thảo luận q báu Tơi xin chân thành cám ơn lãnh đạo, đồng nghiệp nơi công tác Trường THPT Nam Duyên Hà - Thái Bình, Trung tâm Hỗ trợ NCKH & CGCN, Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi, động viên giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn đến tới bố, mẹ, tất người thân yêu gia đình bạn bè cổ vũ, động viên nhiều vật chất tinh thần thời gian thực luận văn Tác giả luận văn Lời cam đoan Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn riêng Các kết nêu luận văn trung thực Tác giả luận văn Phạm Văn Hào Mục lục Mở đầu Chương I - Tổng quan 1.1 Vật liệu có hiệu ứng từ tổng trở khổng lồ (GMI) 1.1.1 Hiệu ứng từ trổng trở khổng lồ GMI 1.1.2 Lý thuyết từ học tượng GMI 1.1.2.1 Cấu trúc domain dây vơ định hình 1.1.2.2 Chiều sâu thấm từ  11 1.1.2.3.Hiện tượng tách đỉnh đường GMI 13 1.1.3 Vật liệu có hiệu ứng GMI 14 1.1.3.1 Băng vô định hình (ribbons) 14 1.1.3.2 Dây (wires) 15 1.2 Mạ hóa học CoP 17 1.2.1 Mạ hoá học 17 1.2.1.1 Định nghĩa 17 1.2.1.2 Các đặc điểm mạ hoá học 18 1.2.1.2.1 Cơ chế phản ứng mạ hoá học 18 1.2.1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng mạ hố học 20 1.2.2 Mạ hóa học CoP 21 1.2.2.1 Cơ chế mạ 21 1.2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến lớp mạ CoP 23 1.2.2.3 Cấu trúc tính chất vật lý lớp mạ CoP 26 1.2.2.3.1 Cấu trúc lớp mạ CoP 26 1.2.2.3.2 Tính chất vật lý lớp mạ CoP 28 Chương - Thực nghiệm 35 2.1 Chuẩn bị mẫu 35 2.1.1 Chuẩn bị: 35 2.1.2 Thành phần dung dịch chế độ mạ 36 2.2 Các phương pháp phân tích mẫu 36 2.2.1 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 36 2.2.2 Phương pháp nhiễu xạ tia Rơnghen (XRD) 36 2.2.3 Thiết bị từ kế mẫu rung (VSM) 38 2.2.4 Đo hiệu ứng GMI .39 Chương - kết qủa thảo luận 41 3.1 ảnh hưởng nồng độ NaH2PO2 42 3.1.1 ảnh SEM 42 3.1.2 ảnh hưởng nồng độ NaH2PO2 tới thành phần hợp kim CoP 43 3.1.3 ảnh hưởng nồng độ NaH2PO2 tới cấu trúc hợp kim CoP 45 3.1.4 ảnh hưởng nồng độ NaH2PO2 tới tính chất từ hợp kim CoP 46 3.1.5 ảnh hưởng nồng độ NaH2PO2 tới tỷ số GMI hợp kim CoP 48 3.2 ảnh hưởng thời gian mạ tới tính chất từ tỷ số GMI 50 3.3 So sánh kết thu với hệ dây Cu/FeNi có hiệu ứng GMI chế tạo phương pháp điện kết tủa 55 Chương - Kết luận 57 Tài liệu tham khảo 58 Danh mục chữ viết tắt ký hiệu sử dụng luận văn Chữ viết tắt Chữ tiếng Anh đầy đủ Nghĩa tiếng Việt GMI Giant Magneto Impedance Từ tổng trở khổng lồ SEM Scanning Electron Microscope Hiển vi điện tử quét TEM Transmission Electron Microscope Hiển vi điện tử truyền qua VSM Vibrating Sample Magnetometer Từ kế mẫu rung VĐH Amorphous Vơ định hình XRD X-ray Diffraction Nhiễu xạ tia X Danh mục bảng luận văn Bảng 1.1 Tổng kết số vật liệu dây thơng số vật lý dây vơ định hình Bảng 1.2 Độ hoà tan photphit phụ thuộc pH Bảng 3.1: Nồng độ NaH2PO2 dung dịch tốc độ mạ 30 Co24,1-P75,9 25 Co28,4-P71,6 20 P% Co34,6-P65,4 15 Co44,3-P55,7 10 Co61,4-P38,6 0 10 20 30 40 50 60 Nồng độ NaH2PO2 (g/l) Hình 3.3 ảnh hưởng nồng độ NaH2PO2 tới hàm lượng P 3.1.3 ảnh hưởng nồng độ NaH2PO2 tới cấu trúc hợp kim CoP Nhằm nghiên cứu cấu trúc pha hợp kim CoP, màng CoP kết tủa lên Cu, lý dây thủy tinh phủ CoP cho tín hiệu thấp, khơng đủ quan sát cấu trúc màng CoP Và có phổ nhiễu xạ tia X dây hai lớp hệ thủy tinh CoP hình 3.4 1200 Cu 1000 Intensity 800 600 Co > 400 Co