Chế tạo và nghiên cứu vật liệu tổ hợp từ điện với lớp từ giảo có cấu trúc nano và vô định hình dùng cho cảm biến từ trường micro tesla

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ PHẠM ANH ĐỨC CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU TỔ HỢP TỪ - ĐIỆN VỚI LỚP TỪ GIẢO CĨ CẤU TRÚC NANO VÀ VƠ ĐỊNH HÌNH DÙNG CHO CẢM BIẾN TỪ TRƯỜNG MICRO - TESLA LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANÔ HÀ NỘI - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ PHẠM ANH ĐỨC CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU TỔ HỢP TỪ - ĐIỆN VỚI LỚP TỪ GIẢO CĨ CẤU TRÚC NANO VÀ VƠ ĐỊNH HÌNH DÙNG CHO CẢM BIẾN TỪ TRƯỜNG MICRO - TESLA Chuyên ngành : Vật liệu linh kiện nanô Mã số : Chuyên ngành đào tạo thí điểm LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANÔ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Đỗ Thị Hương Giang GS.TS Nguyễn Hữu Đức HÀ NỘI - 2017 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin to long biết ơn sâu sắc tới PGS TS Đô Thi Hương Giang Cô la người trực tiếp hướng dẫn, chi bảo, động viên va giúp đê em co thê hoan luận an Cô không chi la người hướng dẫn khoa học ma la người truyền cho em tình yêu va nhiệt huyết với nghiên cứu thông qua tấm gương học tập va lam việc của bản thân Em cũng xin chân cảm ơn GS TS Nguyễn Hữu Đức Với kinh nghiệm của một Giao sư đầu nganh, Thầy đa đưa những lời khuyên va đinh hướng cần thiết lúc em gặp kho khăn nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn tập thê cac thầy cô, can bộ bộ môn Vật liệu va linh kiện nano, Khoa Vật ly ky thuật va Công nghệ nano đa giảng dạy va giúp em thời gian nghiên cứu tại phong thi nghiệm Xin chân thành cảm ơn NCS Nguyễn Thi Ngọc, NCS Lê Việt Cường, NCS Nguyễn Xuân Toàn, NCS Lê Khắc Quynh đa giúp đỡ, trao đổi kiến thức va kinh nghiệm với suốt qua trình học tập va nghiên cứu tại trường Đại học Công Nghệ Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cha me va gia đình đa động viên, giúp đê co thê hoan luận án một cach tốt nhất Luận an được hoan với sự hô trơ một phần của Đề tai thuộc chương trình Khoa học va Công nghệ vũ tru ma số VT/CN-03/13-15 va đề tai cấp Đại học Quốc gia Ha Nội ma số QG.15.28 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nhữ n g nghiên cứ u luận án thự c hiện, bản luậ n á n viết không chép tư các tài liệu sẵ n có Cá c số liệ u kế t qua trình bà y luận án trung thực chưa từng được công bố bởi các luậ n án khác Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2016 Tác gia Phạm Anh Đức MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG .vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ viii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu sắt từ, sắt điện multiferroic 1.1.1 Vật liệu sắt điện hiệu ứng áp điện 1.1.1.a Vật liệu sắt điện 1.1.1.b Hiệu ứng áp điện 1.1.2 Vật liệu sắt tư hiệu ứng tư giao 12 1.1.2.a Vật liệu sắt tư 12 1.1.2.b Hiệu ứng tư giao 14 1.1.3 Vật liệu mutiferroic 18 1.2 Hiệu ứng từ-điện 19 1.2.1 Tổng quan hiệu ứng tư-điện 19 1.2.2 Hệ số tư-điện 20 1.2.3 Liên kết ứng suất bề mặt hiệu ứng tư-điện thuận 24 1.3 Vật liệu từ-điện 25 1.3.1 Vật liệu tư-điện đơn pha 26 1.3.2 Vật liệu tổ hợp đa pha 28 1.3.3 Vật liệu tổ hợp đa pha có cấu trúc nano 29 1.4 Tổng quan cảm biến từ trường 30 1.4.1 Cam biến tư trường dựa hiệu ứng Hall 30 1.4.2 Cam biến tư trường giao thoa lượng tử siêu dẫn 32 i 1.4.3 Cam biến tư trường Flux – gate 33 1.4.4 Cam biến tư trường dựa hiệu ứng tư trở 34 1.4.5 Cam biến tư trường dựa hiệu ứng tư-điện 36 1.5 Đối tượng, mục tiêu nội dung nghiên cứu 37 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 37 1.5.2 Mục tiêu nghiên cứu 38 1.5.3 Nội dung nghiên cứu 39 Chương PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 40 2.1 Chế tạo vật liệu dạng màng TbFeCo/PZT phương pháp phún xạ 41 2.2 Chế tạo vật liệu tổ hợp Metglas/PZT dạng 42 2.3 Khảo sát tính chất từ hệ từ kế mẫu rung 43 2.4 Hệ đo từ giảo 44 2.5 Đo hệ số từ-điện 47 2.5.1 Hệ đo thực nghiệm 47 2.5.2 Phương pháp tính hệ số tư-điện thuận 48 2.6 Khảo sát hình thái bề mặt hiển vi điện tử 50 2.7 Khảo sát hình thái bề mặt hiển vi lực nguyên tử 51 2.8 Kết luận chương 51 Chương VẬT LIỆU TỔ HỢP TỪ-ĐIỆN Terfecohan/PZT DẠNG MÀNG VỚI LỚP VẬT LIỆU TỪ GIẢO CÓ CẤU TRÚC NANO 52 3.1 Vật liệu tổ hợp với lớp từ giảo trạng thái vơ định hình 53 3.1.1 Cấu trúc tinh thể lớp tư giao 53 3.1.2 Tính chất tư tư giao màng Terfecohan 55 3.1.3 Tính chất tư-điện vật liệu tổ hợp 58 3.2 Vật liệu tổ hợp với lớp từ giảo trạng thái nano tinh thể 62 3.2.1 Nhiệt độ ủ 3500C 62 3.2.1.a Cấu trúc tinh thể màng Terfecohan 62 ii 3.2.1.b Tính chất tư tư giao màng Terfecohan 64 3.2.1.c Tính chất tư-điện vật liệu tổ hợp 66 3.2.2 Nhiệt độ ủ 4500C 67 3.2.2.a Cấu trúc tinh thể màng Terfecohan 68 3.2.2.b Tính chất tư màng Terfecohan 69 3.3 Kết luận chương 71 Chương VẬT LIỆU TỔ HỢP TỪ-ĐIỆN Metglas/PZT DẠNG TẤM VỚI LỚP TỪ GIẢO CĨ CẤU TRÚC VƠ ĐỊNH HÌNH 73 4.1 Tính chất từ băng từ Metglas 74 4.1.1 Tính chất tư siêu mềm 74 4.1.2 Ảnh hưởng dị hướng hình dạng đến tính chất tư mềm 76 4.2 Tính chất từ giảo băng từ Metglas 79 4.2.1 Nghiên cứu tính chất tư giao tĩnh 79 4.2.2 Ảnh hưởng dị hướng hình dạng đến tính chất tư giao 81 4.3 Sự phụ thuộc hiệu ứng từ-điện vào tần số kích thích 82 4.3.1 Mẫu hình vng 82 4.3.2 Mẫu hình chữ nhật 83 4.3.3 Tính toán lý thuyết quy luật phụ thuộc tần số 84 4.3.3.a Mơ hình dao đợng mợt chiều 84 4.3.3.b Mơ hình dao động hai chiều 89 4.4 Ảnh hương cấu hình (bilayer sandwich) 94 4.5 Ảnh hương chiều dầy lớp từ giảo Metglas 96 4.6 Ảnh hương kích thước (mẫu vuông) 98 4.6.1 Kết qua thực nghiệm khao sát hiệu ứng tư-điện 98 4.6.2 Lý thuyết hiệu ứng “Shear lag” 101 4.7 Ảnh hương tỷ lệ kích thước dài/rộng 103 4.7.1 Kết qua đo thực nghiệm khao sát hệ số tư-điện 103 4.7.2 Lý thuyết trường khử tư giai thích qui luật phụ tḥc kích thước 108 4.8 Kết luận chương 111 Chương ỨNG DỤNG 112 5.1 Cảm biến từ trường dựa màng mong Terfecohan co cấu trúc nano112 5.2 Cảm biến từ trường dựa băng từ Metglas co cấu trúc vơ định hình116 5.2.1 Thiết kế chế tạo hệ thống cam biến đo tư trường 116 5.2.2 Khao sát các thông số làm việc cam biến 119 5.2.2.a Tần số cộng hưởng 119 5.2.2.b Tín hiệu cam biến phụ thuộc vào cường độ tư trường .120 5.2.2.c Tín hiệu cam biến phụ tḥc vào góc định hướng 122 5.2.3 Tín hiệu (zero offset) cách khắc phục 125 5.2.4 Cam biến đo góc dựa cam biến đo tư trường 2D 127 5.2.5 Cam biến đo tư trường trái đất 3D dựa hiệu ứng tư-điện 131 5.3 Kết luận chương 134 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .135 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO 139 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT AFE Phan sắt điện AFM �⃗ Phan sắt tư Véc tơ cam ứng tư dik Hệ số áp điện theo phương tác dụng lực (C/N) ES Điện trường bão hòa E Cường đợ điện trường EC Lực kháng điện f Tần số cộng hưởng FE Sắt điện FIM Feri tư FM Sắt tư H Cường độ tư trường h0 Biên độ tư trường xoay chiều hac Cường độ tư trường xoay chiều Hdc Cường độ tư trường một chiều L Chiều dài MEMS Hệ vi điện tử Metglas Fe76,8Ni1,2B13,2Si8,8 �⃗ Véc tơ tư độ vật liệu Mis Tư độ tự phát Mr Độ tư dư Ms Tư đợ bão hòa Pe Véc tơ phân cực nguyên tử Pi Véc tơ phân cực ion Pj Độ lớn véc tơ phân cực điện Pis Véc tơ phân cực ion tự phát P0 Véc tơ phân cực phân tử Pr Độ phân cực dư Ps Độ phân cực bão hòa PZT Vật liệu áp điện Pb(TiZr)O3 PVDF Pôlime áp điện (PolyVinylidenne DiFlorua) PT Vật liệu áp điện PbTiO3 Q Hệ số phẩm chất r Tỷ số kích thước dài/rợng RAM Bợ nhớ đệm RF Siêu cao tần T Nhiệt độ TC Nhiệt độ Curie Terfecohan Tb0,4(Fe0,55Co0,45)0,6 VME Thế tư-điện WFM Sắt tư yếu W Chiều rộng αE Hệ số tư-điện αmax Hệ số tư-điện cực đại α'mn Tensơ độ cam tư-điện αpmn Hệ số tư-điện thuận ε0 Hằng số điện εk Độ biến dạng tỷ đối σ Ứng suất tác dụng Tư giao có tác dụng tư �(�0 � ) trường H λmax Tư giao cực đại λS Tư giao bão hòa μB Magnton Bohr ρ Điện trở suất χM Độ cam tư (mức đợ tư hóa vật liệu) χλ Đợ cam tư giao KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Chế tạo thành công vật liệu tổ hợp tư-điện dạng màng Terfecohan/PZT phương pháp phún xạ vật liệu tổ hợp tư-điện đa lớp dạng Meglas/PZT phương pháp kết dính học Vật liệu tổ hợp tư-điện dạng màng Terfecohan/PZT đạt hệ số tư-điện lớn αE = 6,3 mV/cm.Oe tư trường một chiều Hdc = kG Vật liệu này không tăng cường hệ số tư-điện (nhỏ 27 lần) bù lại giam tư trường làm việc (giam lần) so với vật liệu tổ hợp tư-điện Terfecohan/Glass/PZT Nguyên nhân đề xuất khác biệt hình thái bề mặt đế mợt số phương án thay đổi hình thái bề mặt vật liệu áp điện đưa Màng Terfecohan ủ nhiệt chân không nhiệt độ 350 0C cho thấy xuất cấu trúc nano tinh thể làm tăng cường tính chất tư-điện vật liệu tổ hợp (hệ số tư-điện tăng 1,9 lần, tư trường một chiều tương ứng giam lần) Tuy nhiên vật liệu tổ hợp tư-điện dạng màng với lớp tư giao có cấu trúc nano tinh thể cần nghiên cứu thêm để tăng cường tính chất tư-điện cho việc ứng dụng chế tạo cam biến tư trường yếu có đợ nhạy độ phân giai cao Khao sát các tính chất tư, tính chất tư giao tính chất tư-điện cho thấy cấu hình tối ưu vật liệu tổ hợp tư-điện đa lớp dạng Metglas/PZT để ứng dụng chế tạo cam biến tư trường trái đất dạng sandwich (Metglas/PZT/Metglas) với kích thước 15x1 mm2 Với cấu hình tối ưu vật liệu hệ số tư-điện cực đại đạt αE = 131 V/cm.Oe tư trường Hdc = Oe Các kết qua thu cho thấy vật liệu tổ hợp tư-điện đa lớp dạng Metglas/PZT với cấu hình tối ưu cho phép ứng dụng chế tạo các cam biến tư trường trái đất với độ nhạy độ phân giai cao Các nghiên cứu ứng dụng lý thuyết mô tượng cộng hưởng tần số, hiệu ứng shear lag hiệu ứng trường khử tư giúp giai thích các tượng thực nghiệm, dự đoán trước các kết qua thực nghiệm góp phần quá trình tối ưu hóa cấu hình vật liệu Các kết qua tần số cộng hưởng thu tư toán truyền sóng mợt chiều hai chiều phù hợp với các kết qua thu tư thực nghiệm cho thấy thiết kế kích thước vật liệu tổ hợp tưđiện để thu tần số cộng hưởng theo yêu cầu thực tiễn đặt Vật liệu tổ hợp tư-điện dạng màng Terfecohan/PZT vật liệu tổ hợp tưđiện đa lớp dạng Metglas/PZT với cấu hình tối ưu ứng dụng để chế tạo cam biến tư trường Cam biến tư trường dựa vật liệu tổ hợp tư-điện dạng màng khơng có kha xác định cường độ tư trường (độ nhạy k = 0,49 μV/Oe, dai đo tư -1 kOe đến kOe) mà có kha xác định góc định hướng tư trường Vật liệu tổ hợp tư-điện đa lớp dạng Metglas/PZT ứng dụng chế tạo thành công các cam biến 1D, 2D 3D Cam biến 1D có đợ nhạy tư trường đạt tới k = 653,215 mV/Oe độ phân giai lên đến 3.10-4 Oe Cam biến 1D không cho phép xác định xác cường đợ tư trường trái đất mà xác định các góc định hướng với đợ phân giai góc ~ 10-2 đợ Các cam biến tư trường trái đất 2D 3D chế tạo thành công dựa vào việc kết hợp các cam biến 1D Các cam biến tư trường trái đất 2D 3D cho phép xác định cường độ tư trường trái đất các góc định hướng theo thời gian thực có đợ phân giai ổn định toàn dai đo Các cam biến 2D cho độ nhạy 308,2 310,7 mV/Oe tương ứng với độ nhạy hai cam biến 1D, độ phân giai tư trường 3.10-4 Oe độ phân giai góc 10-2 đợ Các cam biến 3D cho đợ nhạy 192,6 mV/Oe, 200,8 mV/Oe 205,5 mV/Oe tương ứng với độ nhạy ba cam biến đơn Các kết qua thu tư thực nghiệm khao sát kha làm việc cam biến tư trường trái đất 1D, 2D 3D cho thấy chúng hoàn toàn sử dụng mợt la bàn điện tử hệ với đợ xác đợ nhạy cao Kiến nghị: Ngoài các ứng dụng thực triển khai luận án, một số ứng dụng khác sử dụng cam biến tư trường dựa vật liệu tổ hợp đa lớp dạng Metglas/PZT nhờ các ưu điểm bật như: sử dụng các thiết bị định vị, thiết bị dò tìm vệ tinh điều khiển trạm thu phát tín hiệu mặt đất di đợng cố định, cam biến cường đợ dòng điện dạng kìm, thiết bị đo nhịp tim, cam biến phát hạt nano tư lĩnh vực sinh học hay các cam biến y – sinh khác DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN [1] D.T.H Giang, P.A Duc, N.T Ngoc, N.T Hien, N.H Duc (2012), “Enhancement of the Magnetic Flux in Metglas/PZT – Magnetoelectric Integrated 2D Geomagnetic Device”, Journal of Magnetics 17(4), pp 308 – 315 [2] D.T.H Giang, P.A Duc, N.T Ngoc, N.T Hien, N.H Duc (2012), “Spatial angular positioning device with three – dimensional magnetoelectric sensors”, Review of scientific instruments 83, p 095006 [3] D.T.H Giang, P.A Duc, N.T Ngoc, N.H Duc (2012), “Geomagnetic sensors based on Metglas/PZT laminates”, Sensors and Actuators A, A179, pp 78 – 82 [4] Phạm Anh Đức, Đỗ Thị Hương Giang, Nguyễn Thị Ngọc, Nguyễn Hữu Đức (2013), Nghiên cứu, tối ưu cấu hình va mô phong ly thuyết hiệu ứng từ-điện cac vật liệu tổ hơp Metglas/PZT, Kỷ yếu hội nghị vật lý chất rắn khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 8, trang 119-123 [5] Phạm Anh Đức, Nguyễn Thị Ngọc, Lê Khắc Quynh, Nguyễn Hữu Đức, Đỗ Thị Hương Giang (2015), Chế tạo va nghiên cứu mang mong từ - điện Terfercohan/PZT cấu trúc nano, Kỷ yếu hội nghị vật lý chất rắn khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 9, trang 16-19 Danh mục gồm 05 cơng trình TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Chính Cương (2013), Bai tập phương phap toan li, NXB Đại học Sư Phạm, Hà Nội [2] Lê Văn Dương (2013), Nghiên cứu, chế tạo cảm biến đo dong điện dựa vật liệu tổ hơp từ-điện Metglas/PZT, Luận văn Thạc sĩ Khoa học vật chất, Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [3] Đặng Xuân Đăng (2015), Ứng dung cảm biến từ-điện đo nhip tim, Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [4] Nguyễn Hữu Đức (2008), Vật liệu từ cấu trúc nano va điện tử học spin, Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [5] Nguyễn Hữu Đức (2008), Vật liệu từ liên kim loại, Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [6] Nguyễn Phú Thùy (2004), Vật ly cac hiện tương từ, NXB Đại học Quốc gia Hà Nợi, Hà Nợi [7] Hồng Mạnh Hà (2007), Chế tạo, nghiên cứu va ứng dung vật liệu tổ hơp từ giảo- ap điện dạng tấm co cấu trúc nano, Luận văn Thạc sĩ Vật liệu linh kiện nano, Trường Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [8] Nguyễn Thị Ngọc (2012), Nghiên cứu, chế tạo sensor đo từ trường trai đất 1D, 2D, 3D dựa vật liệu từ-điện cấu trúc micro – nano, Luận văn Thạc sĩ Vật liệu linh kiện nano, Trường Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [9] Đỗ Đình Thanh (1996), Phương phap toan li, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [10] Phan Huy Thiện (2006), Phương trình toan ly, NXB Giáo dục, Hà Nợi [11] Nguyễn Xn Tồn (2010), Tăng cường hiệu ứng từ-điện vùng từ trường thấp cac vật liệu multiferroics Metglas/PZT dạng lớp cấu trúc micro/nano, Luận văn Thạc sĩ Vật liệu linh kiện nano, Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Tiếng Anh [12] A E Clark and H.S Belson (1972), “Giant Room- Temperature Mangetostrictions in TbFe2 and DyFe2”, Phys Rev B, Vol 5, pp 3642 [13] A E Clark (1980), Handbook of Ferromagnetic Materials, E.P Wohlfarth, Elsevier Science, North-Holland, Amsterdam, Vol 1, pp 513 [14] A Manbachi and R.S.C Cobbold (2011) "Development and Application of Piezoelectric Materials for Ultrasound Generation and Detection", Ultrasound, Vol 19 (4), pp 187–196 [15] A Perrier and A.J Staring (1922), Archives des Sciences Physiques et Naturelles, Imprimerie Albert Kundig, Geneve [16] A Perrier and A.J Staring (1923), Archives des Sciences Physiques et Naturelles, Imprimerie Albert Kundig, Geneve [17] A S Tatarenko, V Gheevarughese and G Srinivasan (2006), “Magnetoelectric microwave bandpass filter”, Electronics letters, Vol 42, Iss 9, pp 540 – 541 DOI: 10.1049/el:20060167 [18] A C Y Tang (2012), Complementary Therapies for the Contemporary Healthcare, Chapter 4, INTECH DOI: 10.5772/50442 [19] B D Mayo, D.W Forester, S Spooner (1970), “Hyperfine field distribution in disordered binary alloys”, J Appl Phys 41, pp 1319 [20] B I Aishin and D.N Astrov (1963), “Magnetoelectric effect in titanium oxide Ti203”, Soviet Physics, Journal of Experimental and Theoretical Physics [21] B Jae, W.R Cook Jr and H Jae (1971), Piezoelectric ceramics, Academic Press Limited [22] C E Johnson, M.S Ridout and T.E Cranshaw (1963), “The Mossbauer effect in iron alloys”, Proc Phys Soc, Vol 81, Iss 6, pp 1079 [23] C E Land (1989), “Longitudinal electrooptic effects and photosensitivies of lead zirconate titanete thin films”, J Am Ceram Soc., Vol 72, pp 2059 [24] C W Nan, M.I Bichurin, S.X Dong, D Viehland and G Srinivasan (2008), “Multiferroic magnetoelectric composites: Historical perspective, status, and future directions”, J Appl Phys., Vol 103, pp 031101 [25] C W Nan (1994), “Magnetoelectric effect in composites of piezoelectric and piezomagnetic phases”, Phys Rev B, Vol 50, pp 6082 [26] C T Phua (2012), Développement d’une nouvelle méthode de mesure du rythme cardiaque et du débit sanguin fondée sur les perturbations localisées d’un champ magnétique, pour obtenir le grade de Docteur de l’Université Paris-Est, pp 2-8 [27] C M Chang and G.P Carman (2007), “Modeling shear lag and demagnetization effects in magneto – electric laminate composites”, Physical review B, Vol.76, 134116 [28] C H Chuang, T.W Sung, C.L Huang and Y.L Lo (2012), ”Relative twodimensional nanoparticle concentration measurement based on scanned laser pico-projection”, Sensors and Actuators B: Chemical, Vol 173, pp 281-287 [29] C Y Liu, C.C Wei and P.C Lo (2007), ”Variation Analysis of Sphygmogram to Assess Cardiovascular System under Meditation”, Evidence-Based Complementary and Alternative Medecine, Vol 6, Iss 1, pp 107-112 doi:10.1093/ecam/nem065 [30] D Drung, C Assmann, J Beyer, A Kirste, M Peters, F Ruede, and T Schurig (2007), “Highly sensitive and easy-to-use SQUID sensors”, IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Vol 17, Iss 2, pp 699 – 704 [31] D Landau and E Lifshitz (1960), Electrodynamics of Continuous Media, Perganon Press, Oxford, pp 119 [32] D N Astrov (1961), “Magnetoelectric effect in chromium oxide”, Soviet Physics – JETP 13, pp 729-733 [33] D T H Giang, N H Duc (2009), “Magnetoelectric sensor for microtesla magnetic-fields based on (Fe80Co20)78Si12B10/PZT laminates”, Sensor and Actuator A: Physics, Vol 149, pp 229 [34] D P Chao, C C Tyan, J J Chen, C L Hsieh and L Y Sheen (2011), ”Effect of Hot-Attribute Aged Ginger Tea on Chinese Medical Pulse Condition of Healthy Young Humans”, Evidence-Based Complementary and Alternative Medecine, Vol 1, Iss 1, pp 69-75 DOI: 10.4077/CJP.2011.AMM045 [35] E.T Keve, S.C Abrahams and J.L Berkstein (1969), “Crytals structure of pyroelectric paramagnetic barium manganese fluoride, BaMnF4”, J Chem Phys, 51, pp 4928 [36] F Jona and G Shirane (1993), Ferroelectric crystals, Dover Publications, inc, New York [37] F Hochgraf (1998), Materials Handbook, Vol 10, Ninth Edition [38] G Song, P.Z Qiao, W.K Binienda and G.P Zou (2002), “Active vibration damping of composite beam using smart sensors and actuators” Journal of aerospace enginerring, Vol 15(3), pp 97–103 [39] G Srinivasan, E.T Rasmussen, J Gallegos, R Srinivasan, Y.I Bokhan and V.M Laletin (2001), “Magnetoelectric bilayer and multilayer structures of magnetostrictive and piezoelectric oxides”, Phys Rev B, Vol 64, pp 21440 [40] G Srinivasan, S Priya, N Sun (2015), Composite Magnetoelectrics, Woodhead Publishing, UK [41] G T Rado and V.J Folen (1961), “Observation of the magnetically induced magnetoelectric effect and evidence for antiferromagnetic domains”, Physical Review Letters, Vol 7, Iss 8, pp 310 [42] G T Rado (1964), “Observation and possible mechanisms of magnetoelectric effects in a ferromagnet”, Physical Review Letters, Vol 13, Iss 335, pp 335 [43] H P J Wijn (1991), Magnetic Properties of Metals, Springer Berlin Heidelberg, Berlin [44] H Wilson (1905), “On the electric effect of rotating a dielectric in a magnetic field”, Proceedings of the Royal Society of London, Philosophical Transactions of the Royal Society [45] H Schmid (1994), “Multi – ferroic magnetoelectrics”, Ferroelectric, Vol 162, pp 317 – 338 [46] Honeywell Inc (2002), ”Hall Effect Sensing and Application”, Micro Switch Sensing and Control, Chapter 5, pp 33–41 [47] I E Dzyaloshinskii (1960), “On the Magneto-Electrical Effect in Antiferromagnets”, JETP, Vol 10, No 1, pp 628 [48] J Gao, D Gray, Y Shen, J Li and D Viehland (2011), “Enhanced dc magnetic field sensitivity by improved flux concentration in magnetoelectric laminates”, Appl Phys Lett 99, pp 153502 [49] J Ma, J Hu, Z Li, and C.W Nan (2011), “Recent progress in multiferroic magnetoelectric composites: from bulk to thin films”, Advanced Materials, 23(9), pp 1061 [50] J F Nye (1985), Physical Properties of crystals, Oxford university press Inc., New York [51] J P Rivera (1994), “On denitions, units, measurements, tensor forms of the linear magnetoelectric effect and on a new dynamic method applied to Cr-Cl boracite”, Ferroelectrics, 161(1), pp 165-180 [52] J Ryu, S Priya, K Uchino, H Kim and D Viehland (2002), “Hight Magnetoelectric Properties in 0,68 Pb (Mg1/3NB2/3)O3- 0,32 PbTiO3 Single Crytal and Terfenol-D Laminate Composites” , Korean Ceramic Society 9, pp 813 [53] J Ryu, S Priya, K Uchino, H.E Kim (2002), “Magnetoelectric effect in composites of magnetostrictive and piezoelectric materials”, J Electroceramics 8, pp 107 [54] J Valasek (1921), “Piezo-electric and allied phenomena in rochelle salt”, Physical Review B, Vol 17, pp 475 [55] J V Suchtelen (1972), “Product properties: A new application of composites materials”, Philips Res Rep 27, pp 28-37 [56] J Vrba (1996), SQUID Sensors: Fundamentals, Fabrication and Applications, H Wein stock Kluwer, Dordrecht [57] J Y Zhai, S.X Dong, J.F Li and D Viehland (2006), “Near-ideal magnetoelectricity in hight-permeability magnetostrictive/piezofiber laminate with a (2-1) connectivity”, Appl Phys Lett Vol 88, pp 062510 [58] J Zhai (2007), “Geomagnetic sensor based on giant magnetoelectric effect”, Appl Phys Lett Vol 91, pp 123513 [59] J Curie and P Curie (1880) "Développement par compression de l'électricité polaire dans les cristaux hémièdres faces inclinées", Bulletin de la Société minérologique de France, Vol 3, pp 90 – 93 [60] J P Joule (1847) "On the Effects of Magnetism upon the Dimensions of Iron and Steel Bars", Philosophical Magazine Series 3, Vol 30, Iss 199, pp 76-87 [61] K Uchino (2000), Comprehensive Composite Materials, Elsevier, Amsterdam [62] Kawamura et al (1999), Geomagnetic Direction Sensor, United State Petent, No 5982176 [63] L D Landau and E.M Lifshitz (1960), Electrodynamics of continuous Media, volume Pergamon Press [64] M Avellaneda and G Harshe (1994), “Magnetoelectric effect in piezoelectric/magnetostrictive multilayer composites”, J Intell Mater Syst Struct., Vol 5, pp 501-513 [65] M Eibschütz and H.J Guggenheim (1968), “Antiferromagneticpiezoelectric crytals: BaMe (M= Mn, Fe, Co and Ni)”, Solid State Commun., Vol 6, pp 737 [66] M E Lines and A.M Glass (1977), “in Principles of ferroelectrics”, Clarendon Press, Oxford Eng [67] M Fiebig (2005), “ Applied Physics”, Journal of Physics D, Vol 38, pp 123-152 [68] M I Bichurin, V.M Petrov, R.V Petrov, Y.V Kiliba, F.I Bukashev, A.Y.Smirnov and D.N Eliseev (2002), “Magnetoelectric sensor of magnetic field”, Ferroelectric, Vol 280, pp 199 [69] M J Haji-Sheikh (2008), in Sensors, Springer-Verlag, Berlin [70] M Li, D Berry, J Das, D Gray, J Li and D Viehland (2011), “Enhanced sensitivity and reduced noise floor in magnetoelectric laminate sensors by an improved laminationprocess”, J Am Ceram Soc 94, pp 3738 [71] M Johnson (2004), Magnetoelectronics, Elsevier, Amsterdam [72] M.N Baibich, J.M Broto, A Fert, F.N.V Dau, F Petroff, P Eitenne, G Creuzet, A Friederich and J Chazelas (1988), “Giant magnetoresistance of (001) Fe/ (001) Cr magnetic superlattices”, Phys Rev Lett 21, pp 2472 [73] M Bibes and A Barthelemy (2008), “Multiferroics: Towards a magnetoelectric memory”, Nature Materials, Vol 7, pp 425 – 426 [74] M Vopsaroiul, J Blackburn and M.G Cain (2007), “A new magnetic recording read head technology based on the magneto-electric effect”, J Phys D: Appl Phys., Vol 40, pp 5027 [75] M J Caruso (1995), Applications of meagnetoresistive sensors in navigation systems, Honey Well InC [76] N H Duc (2001), “Handbook of Physics and Chemistry of the Rare Earths” Vol 32, Elsevier Science, North-Holland, Amsterdam [77] N H Duc (2002), “Development of giant low-field magnetostriction in aTerfecoHan-based single layer, multilayer and sandwich films”, J Magn Magn Mater, Vol 1411, pp 242-245 [78] N.H Duc and D.T.H Giang (2007), “Magnetic sensors based on piezoelectric–magnetostrictive composites”, J Alloys Compd., Vol 449, pp 214-218 [79] N Nersessian et al (2004), “Magnetoelectric behavior of Terfenol-D composite and lead zirconate titanate ceramic laminates”, IEEE Trans Magn., Vol 40, pp 2646 [80] N A Spaldin and M Fiebig (2005), “Materials science: The Renaissance of Magnetoelectric Multiferroics”, Science, Vol 15, pp 391-392 [81] P Curie (1894), “Sur la symetrie dans les phenomenes physiques, symetrie d'un champ electrique et d'un champ magnetique“, Journal of Theoretical Applied Physics, Vol 3, pp 393 [82] P Debye (1926), “Bemerkung zu einigen neuen Versuchen uber einen magneto-elektrischen Richteffekt”, Z Phys, Vol.36, pp 300 [83] Philips (1973), “Piezoelectric ceramic, Permanent magnet materials”, Componets and materials, Part 4b [84] P Guzdek, M Wzorek (2015), “Magnetoelectric properties in bulk and layered composites”, Microelectronics International, Vol 32, Iss 3, pp 110–114 [85] R Corcolle, L Daniel, F Bouillault (2009), “Modeling of magnetoelectric composites using homogenization techniques”, Sens Lett., Vol pp 446– 450 [86] R G Ballas (2007), Piezoelectric Multilayer Beam Bending Actuators, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg [87] R V Petrov, A.N Soloviev, K.V Lavrentyeva, I.N Solovyev, V.M Petrov and M.I Bichurin (2013), “Magnetoelectric Transducers”, Progress In Electromagnetics Research Symposium Proceedings, Stockholm, Sweden pp 1271 [88] R S K’doah (2004), “Exploring Einstein's Universe with Gyroscopes”, Gravity Probe B NASA pp 26 [89] Ripka, Pavel (ed) (2001), Magnetic sensors and Magnetometers, BostonLondon: Artech [90] S Macmillan (2010), Earth’s magnetic field, British Geological Survey, Edinburgh, UK [91] T H O’Dell (1965), “Magnetoelectrics – a new class of materials”, Electron Power, Vol 11, pp 266 [92] T Kimura, T Goto, H Shintani, K Ishizaka, T Arima and Y Tokura (2003), “Magnetic control of ferroelectric polarization”, Nature, Vol 426, pp 55-58 [93] T.T Ai (2005), Geomagnetism and Magnetic Prospecting, Vietnam National University, Ha noi [94] T T Nguyen, F Bouillault, L Daniel, X Mininger (2011), “Finite element modeling of magnetic field sensors based on nonlinear magnetoelectric effect”, J Appl Phys., Vol 109, pp 084904 [95] V J Folen, G.T Rado, and E.W Stalder (1961), “Anisotropy of the magnetoelectric effect in Cr2O3”, Physical Review Letters, Vol 6, Iss 11, pp 607-608 [96] W C Elmore, M.A Heald (1985), Physics of Waves, Dover Publications, New York [97] W C Rontgen (1888), “Ueber die durch Bewegung eines im homogenen electrischen Felde befindlichen Dielectricums hervorgerufene electrodynamische Kraft”, Annalen der Physik, Vol 271, pp 264–270 [98] W Eerenstein, N.D Mathur, and J.F Scott (2006), “Multiferroic and magnetoelectric materials”, Nature, Vol 442, pp 759-765 [99] W F Brown, R.M Hornreich, S Shtrikman (1968), “Upper Bound on the Magnetoelectric Susceptibility” Phys Rev., Vol 168, pp 574 [100] X X Cui, S.X Dong (2011), “Theoretical analyses on effective magnetoelectric coupling coefficients in piezoelectric/piezomagnetic laminates”, J Appl Phys., Vol 109, pp 083903 [101] Y Fetisov, A Bush, K Kamentsev, A Ostashchenko, G Srinivasan (2004), “Sensors”, Proceedings of IEEE, Vol.3, pp 1106 [102] Y Wang, G.J Weng (2015), “Magnetoelectric coupling and overall properties of multiferroic composites with 0-0 and 1-1 connectivity”, J Appl.Phys, Vol 118, Iss 17, pp 174102 [103] Y Yan, S Priya (2015), Multiferroic magnetoelectric composites/ hybrids, Springer International Publishing, Switzerland [104] APC International, Ltd (2013), Physical and Piezoelectric Properties of APC Materials (https://www.americanpiezo.com/apc-materials/physical-piezoelectricproperties.html) [105] Magnetic-declination.com (2016), Find the magnetic declination at your location (http://magnetic-declination.com) [106] W Scholz (2010), Calculator for magnetostatic energy demagnetizing factor (http://www.magpar.net/static/magpar/doc/html/demagcalc.html) and ... phân giai cao Luận án có tên là: Chế tạo nghiên cứu vật liệu tổ hợp từ- điện với lớp từ giảo có cấu trúc nano vơ định hình dùng cho cảm biến từ trường micro – tesla Cấu trúc luận án bao gồm 05... GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ PHẠM ANH ĐỨC CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU TỔ HỢP TỪ - ĐIỆN VỚI LỚP TỪ GIẢO CĨ CẤU TRÚC NANO VÀ VƠ ĐỊNH HÌNH DÙNG CHO CẢM BIẾN TỪ TRƯỜNG MICRO - TESLA Chuyên... TỔ HỢP TỪ-ĐIỆN Terfecohan/PZT DẠNG MÀNG VỚI LỚP VẬT LIỆU TỪ GIẢO CÓ CẤU TRÚC NANO 52 3.1 Vật liệu tổ hợp với lớp từ giảo trạng thái vô định hình 53 3.1.1 Cấu trúc tinh thể lớp tư giao