Chế tạo và nghiên cứu vật liệu bifeo3 pha tạp eu3+

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Dƣơng Thế Bảo CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU BiFeO3 PHA TẠP Eu3+ TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Dƣơng Thế Bảo CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU BiFeO3 PHA TẠP Eu3+ Chuyên ngành: Vật Lý Chất Rắn Mã số: 60 440104 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGÔ THU HƢƠNG \ Hà Nội – 2013 LỜI CẢM ƠN Qua thời gian dài học tập nghiên cứu, với quan tâm dạy bảo thầy cô giáo Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên – ĐHQGHN, Khoa Vật Lý, Trung tâm Khoa học vật liệu – ĐHQGHN, với hƣớng dẫn tận tình cán hƣớng dẫn PGS TS Ngô Thu Hƣơng, với nỗ lực mình, chúng tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Do thiếu thực tiễn kiến thức, luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, chúng tơi mong góp ý quý báu thầy cô giáo nhƣ bạn Qua xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tình cảm chân thành tới PGS TS Ngô Thu Hƣơng, Bộ môn Vật lý Chất rắn, Khoa Vật lý, Trƣờng ĐH Khoa học tự nhiên – ĐHQGHN, ngƣời định hƣớng tận tình bảo, hƣớng dẫn tơi q trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tới thầy cô, cán công nhân viên Khoa vật lý trƣờng ĐH Khoa học tự nhiên Trung tâm Khoa học vật liệu – Đại học Quốc gia Hà Nội giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tới hai bạn Học viên Cao học: Tô Thành Tâm Lƣu Hồng Anh Thƣ, tận tình giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu, làm thực nghiệm thực đề tài Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn tới gia đình, quan chủ quản tất bạn bè tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình học tập, nghiên cứu thực luận văn này! Hà Nội, Ngày tháng năm 2014 Học viên Cao học: Dƣơng Thế Bảo Mục lục Trang CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PEROVSKITE VÀ BiFeO3 1.1 Cấu trúc tinh thể tính chất vật liệu perovskite: 1.1.1 Cấu trúc tinh thể vật liệu perovskite: 1.1.2 Tính chất điện – từ vật liệu perovskite: 1.1.2.1 Tính chất điện: 1.1.2.2 Tính chất từ: 1.1.3 Vật liệu đa trật tự (multiferroic): 1.2 Tổng quan vật liệu multiferroic BiFeO3: 10 1.2.1 Cấu trúc tinh thể BiFeO3: 10 1.2.2 Tính chất đa trật tự BiFeO3: 11 1.2.3 Giản đồ pha: 12 1.2.4 Tính chất điện – từ vật liệu BiFeO3: 13 1.2.4.1 Tính sắt điện áp điện: 13 1.2.4.2 Tính chất từ: 14 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 2.1 Phƣơng pháp chế tạo mẫu: 2.2 Các phép đo: 2.2.1 Phép đo tính chất cấu trúc: 16 18 2.2.2 Phép đo tính chất từ: 23 2.2.3 Phép đo tính chất quang - đo phổ tán xạ Raman: 24 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 KẾT LUẬN 42 MỞ ĐẦU Vật liệu perovs ite c nhiều tính chất lý thú nhƣ: tính chất t , tính chất sắt điện, tƣơng tác điện t mạnh, siêu dẫn t trở tính chất đƣ c quan tâm lớn giới hoa học công nghệ vài thập gần [8-11 Rất số chúng v a c tính chất sắt điện v a c tính chất sắt t mà ta gọi vật liệu đa trật tự (multiferroics) [12-18 Gần đây, vật liệu đa trật tự trở thành hƣớng nghiên cứu sơi n i giới lý thú việc đ ng t n tính chất sắt t tính chất sắt điện tƣơng tác qua lại chúng [19-25 Bởi tƣơng tác dị thƣờng mạng tinh th , đô-men điện đô men t hiệu ứng t điện - magnetoelectric , phân cực t c th đƣ c đ i chiều tác d ng điện trƣờng ngoài; tƣơng tự nhƣ với phân cực sắt điện đƣ c đảo chiều b ng t trƣờng Nhƣ c th thấy vật liệu multiferroics c nhiều tính chất vật lí lí thú c chế tạo nhiều mơ hình thiết bị Trên giới c nhiều nh m nghiên cứu vật liệu gốm c dạng mẫu hối nhƣ Bi(Fe,Mn)O3, REMnO3 họ REMn2O5 đơn tinh th RE: đất màng mỏng multiferroic đƣ c mọc nhân tạo đa lớp nanocomposites [26-29 Một vài nh m Hàn quốc bắt đầu quan tâm đến hƣớng nghiên cứu [30 Các nh m nghiên cứu nhận đƣ c số ết tốt việc pha tạp đất màng siêu mỏng BFO, tính sắt t nhiệt độ ph ng c mơ-men t lớn t trƣờng nhỏ cỡ 0.2 Tesla Kết c th đƣ c giải thích ứng suất màng đế Xu hƣớng chung tìm iếm vật liệu dễ chế tạo cố gắng thay đ i cấu trúc đ cải thiện tính chất t hƣớng đến ứng d ng công nghiệp Việc nâng cao nhiệt đô Curie (Tc t độ vật liệu multiferroic cần thiết quan trọng đ đƣa vật liệu thị trƣờng Vật liệu c mô-men t lớn t trƣờng thấp Tc cao nhiệt độ ph ng hƣớng nghiên cứu tất nhà hoa học nghiên cứu l nh vực muốn đạt đƣ c Đ nâng t độ BiFeO3 ta có th thực b ng số cách sau: - Chọn ion pha tạp thích h p - Chọn n ng độ pha tạp thích h p - Chọn điều kiện cơng nghệ thích h p Nếu c th làm đƣ c nhƣ c th đƣa loại vật liệu đ ứng d ng mà c th điều chỉnh theo ý muốn tính chất vật liệu Trong luận văn này, chúng tơi trình bày việc chế tạo nghiên cứu tính chất cấu trúc, tính chất t vật liệu BiFeO3 pha tạp Eu đƣ c chế tạo b ng phƣơng pháp gốm với m c đích làm tăng t độ vật liệu b ng cách chọn ion đất thích h p, n ng độ điều iện chế tạo phù h p Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh m c tài liệu tham khảo, luận văn đƣ c chia làm chƣơng nhƣ sau: Chƣơng 1: T ng quan vật liệu perovskite BiFeO3 Chƣơng 2: Phƣơng pháp thực nghiệm Chƣơng 3: Kết thảo luận CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PEROVSKITE VÀ BiFeO3 Vật liệu BiFeO3 vật liệu thuộc nhóm có cấu trúc ABO3 (dạng oxit perovskite) Vì chƣơng này, chúng tơi trình bày t ng quan tính chất cấu trúc vật liệu ABO3 n i chung nhƣ tính chất quang, điện t vật liệu c th BiFeO3 1.1 Cấu trúc tinh thể tính chất vật liệu perovskite: 1.1.1 Cấu trúc tinh thể vật liệu perovskite: Vật liệu perovskite tên gọi chung h p chất có cấu trúc tinh th với oxit canxi titan (CaTiO3), công thức phân t chung h p chất perovskite ABO3, đ A cation h a trị 1, nhƣ Na1+, K1+, Sr2+, Ba2+, …, B cation hóa trị 5, tƣơng ứng nhƣ Nb5+, Ti4+, Eu3+, Ở vị trí O có th ngun tố khác (F1+, Cl1+ nhƣng ph biến oxy Thơng thƣờng bán kính ion A lớn so với B Cấu trúc perovskite đƣ c xem cấu trúc ph biến oxit phức tạp trái đất Cấu trúc perovs ite đơn giản khối lập phƣơng cân xứng tiêu chuẩn, tƣơng thích với pha nhiệt độ cao Hình 1.1(a) bi u thị nguyên t có 12 oxi bên cạnh, nguyên t B đặt trung tâm bát giác có sáu nguyên t oxi Trong hi đ , khung thay khác, cấu trúc c th đƣ c dựng nhƣ mạng lƣới 3D góc chia sẻ BO6 tám mặt nhƣ hình 1.1(b) [31] Hình 1.1: Hai hình tiêu biểu đơn vị cấu trúc perovskite ABO3 khối lý tưởng (a) Nguyên tử A đặt vị trí góc khối lập phương (0, 0, 0), nguyên tử B đặt vị trí trung tâm khối lập phương (1/2, ½,1/2) nguyên tử oxi đặt vị trí trung tâm bề mặt (1/2, 1/2, 0); (b) cấu trúc ABO3 mạng lưới tám mặt BO6 [31] Cấu trúc perovs ite thƣờng biến th t cấu trúc lập phƣơng với cation A n m đỉnh hình lập phƣơng c tâm cation B Tuy nhiên, c th mô tả chúng g m hình lập phƣơng xếp chặt ion A O, ion B n m tâm bát diện Cấu trúc tinh th có th thay đ i t lập phƣơng sang dạng hác nhƣ trực giao, trực thoi ion A hay B bị thay nguyên tố hác Đặc trƣng quan trọng cấu trúc perovskite t n bát diện BO6 với ion O2- n m đỉnh ion B4+ n m tâm Khối bát diện đ ng vai tr quan trọng tới tính chất điện vật liệu perovskite Nếu coi ion cầu rắn, hi đ h ng số mạng là: a= (rA  rO )  2(rB  rO ) (1) Thơng thƣờng a khác 2(rB + rO Đ đặc trƣng cho độ bền vững cấu trúc perovskite, V Goldshmidt [32] đƣa tham số quan trọng đ th a số bền vững hay c n đƣ c gọi là: “th a số dung hạn Goldshmidt” đƣ c xác định theo công thức: t= (2) Trong đ rA, rB, r0 tƣơng ứng bán kính ion nguyên t A, B, O Th a số liên quan mật thiết đến hình thành mơ-men phân cực tự phát Nếu t = 1, ta có cấu trúc perovskite xếp chặt lý tƣởng Nếu t > 1, hi đ hoảng cách OB lớn t ng bán kính ion O2- B4+ nên ion B4+ có th di chuy n dễ dàng bên khối bát diện Nếu t < 1, hi đ hoảng cách OA lớn t ng bán kính ion O2- A2+ nên ion A2+ có th di chuy n dễ dàng mạng perovskite Khi bán kính ion lệch khỏi giá trị lý tƣởng (th a số t khác 1) cấu trúc perovs ite điều tiết không khớp bán ính ion nhƣ bị biến dạng nguyên nhân hác Điều dẫn đến ô mạng bị biến dạng c đối xứng thấp Nếu t  có th xảy trƣờng h p méo i u thoi, đ chứa dạng quay tập th bát diện BO6 quanh tr c [111] Khi khơng thích ứng bán kính ion lớn xảy uốn lƣ n mạng bát diện BO6 quanh tr c [110] có th dẫn đến cấu trúc trực thoi (orthorhonbic) loại O Ở cấu trúc trực thoi, tác giả đƣa nhiều khoảng giá trị khác t Với Goldschmidt, t n m khoảng t 0.8 – 1.0; với Zachriasen, t n m khoảng 0.85-1.05; với tác giả khác 0.89 - 1.02 Các th a số bền vững sai hác chút dùng hệ bán kính ion khác Theo Goldschmidt, bán kính ion ơxy (r0) xấp xỉ 1.32 Å, theo số tác giả khác chúng cỡ 1.36 Å đến 1.40 Å Cùng với loại ion nhƣng hóa trị khác hay trạng thái spin hác dẫn đến bán kính ion khác Các giá trị th a số bền vững t t h p chất ki u peroskite cho bảng 1.1 Gần đây, đ đánh giá n định liên kết cách xác hơn, nhà hoa học s d ng công thức: t'  d AO 2d B O (3) Với dA-O, dB-O lần lƣ t khoảng cách t ion A2+ ion B4+ đến O2- Với cấu trúc perovs ite lý tƣởng giá trị t’=1 Nghiên cứu tính chất đối xứng họ Hình 3.3: Ảnh SEM mẫu gốm BFO thiêu kết nhiệt độ khác a) Tann = 850 oC; b) Tann = 880 oC; c) Tann = 890 oC [39] Theo Pradhan, ích thƣớc hạt mẫu tăng t 1-2 m lên tới - 10 m nhiệt độ thiêu kết tăng t 850 lên 880oC Khi tăng nhiệt độ đến 890 oC bề mặt mẫu há đ ng nhƣng ích thƣớc hạt cỡ 50 m Theo giản đ pha vật liệu BFO nhiệt độ 825 oC cho vật liệu có cấu trúc đơn pha BFO, nhƣng số tác giả trƣớc nghiên cứu cho r ng thƣờng h đ tạo đƣ c vật liệu đơn pha nhiệt độ 825 oC thực nghiệm chế tạo vật liệu Bi1-xEuxFeO3 thành công việc chế tạo vật liệu BFO đơn pha hi nhiệt độ thiêu kết biên vùng tức nhiệt độ 825 oC 3.1.3 Phổ tán sắc lƣợng EDS hệ mẫu Bi1-xEuxFeO3: Đ xác định thành phần chất có mẫu, chúng tơi tiến hành đo ph tán sắc lƣ ng (EDS) tất thành phần mẫu tạo Ở đƣa vài kết n hình ph EDS số mẫu Hình 3.4, 3.5 lần lƣ t ph tán sắc lƣ ng mẫu không pha tạp mẫu pha tạp Eu (1% 3%) Hình 3.4: Phổ tán sắc lượng EDS mẫu BiFeO3 a) x = 0,01 b) x = 0,03 Hình 3.5: Phổ tán sắc lượng EDS mẫu Bi1-xEuxFeO3 a) x = 0,01; b) x = 0,03 Đối với mẫu không pha tạp, thành phần mẫu bao g m nguyên tố Bi, Fe O (hình 3.4) Khi n ng độ pha tạp Eu tƣơng đối thấp (chỉ 1% hình 3.5a), ph EDS xuất đỉnh nguyên tố Eu Điều th rõ ph EDS mẫu pha tạp với n ng độ Eu b ng 3% (hình 3.5b) Tuy nhiên, Eu có thay Bi phân mạng A hay hơng ta chƣa th khẳng định đƣ c thực phép đo EDS 3.2 Kết đo Raman hệ mẫu Bi1-xEuxFeO3 : Đ có th thấy đƣ c ảnh hƣởng tạp chất sai hỏng mạng tinh th Chúng tiến hành đo ph Raman nhiệt độ phòng tất mẫu với n ng độ Eu pha tạp khác dải số sóng t 100 đến 900 cm-1 Hình 3.6 đến 3.11 lần lƣ t ph tán xạ Raman hệ mẫu mẫu thành phần Eu pha tạp khác C- êng ®é (®.v.t.®) A1 (2TO) A1 (3TO) A1 (1TO) 7500 0% 1% 2% 3% 4% E (TO) 6000 E (TO) 4500 3000 E (TO) E (TO) 1500 200 400 600 800 -1 Sè sãng (cm ) 2000 0% A1 (3TO) C- êng ®é (®.v.t.®) 2500 A1 (1TO) 3000 A1 (2TO) Hình 3.6: Phổ tán xạ Raman hệ mẫu Bi1-xEuxFeO3 (x = 0; 0,01; 0,02; 0,03 0,04) 1500 1000 E (TO) E (TO) 500 200 400 600 800 -1 Sè sãng (cm ) Hình 3.7: Phổ tán xạ Raman mẫu BiFeO3 1% A1 (3TO) 2000 A1 (2TO) C- êng ®é (®.v.t.®) 2500 A1 (1TO) 3000 1500 1000 E (TO) 500 200 400 600 800 -1 Sè sãng (cm ) 2000 2% A1 (3TO) C- êng ®é (®.v.t.®) 2500 A1 (2TO) 3000 A1 (1TO) Hình 3.8: Phổ tán xạ Raman mẫu Bi0,99Eu0,01FeO3 1500 1000 E (TO) 500 200 400 600 800 -1 Sè sãng (cm ) Hình 3.9: Phổ tán xạ Raman mẫu Bi0,98Eu0,02FeO3 A1 (2TO) 3% A1 (3TO) C- êng ®é (®.v.t.®) 2500 A1 (1TO) 3000 2000 1500 E (TO) E (TO) 1000 500 100 200 300 400 500 600 700 800 900 -1 Sè sãng (cm ) 2000 1500 1000 4% A1 (3TO) C- êng ®é (®.v.t.®) 2500 A1 (2TO) 3000 A1 (1TO) Hình 3.10: Phổ tán xạ Raman mẫu Bi0,97Eu0,03FeO3 E (TO) 500 100 200 300 400 500 600 700 800 900 -1 Sè sãng (cm ) Hình 3.11: Phổ tán xạ Raman mẫu Bi0,96Eu0,04FeO3 Nhìn vào ph Raman ta thấy tất mẫu xuất mode A1 (1TO), A1(2TO), A1(3TO) mode E(TO) Kết phù h p với kết đƣ c đƣa nghiên cứu Mariola cộng [39] 3.3 Kết đo tính chất từ hệ mẫu Bi1-xEuxFeO3 : Hình 3.12 đến 3.17 đƣờng bi u diễn ph thuộc độ t hóa M vào t trƣờng ngồi H hệ mẫu Bi1-xEuxFeO3 khảo sát nhiệt độ phòng mẫu thành phần pha tạp Eu khác 0.15 M (emu/g) 0.10 0.05 0.00 -0.05 x= x= 0.01 x= 0.02 x= 0.03 x= 0.04 -0.10 -0.15 -10000 -5000 5000 10000 H (Oe) Hình 3.12: Đường cong từ trễ hệ mẫu Bi1-xEuxFeO3 đo 300K 0.15 M (emu/g) 0.10 0.05 0.00 -0.05 x= -0.10 -0.15 -10000 -5000 5000 10000 H (Oe) Hình 3.13: Đường cong từ trễ mẫu BiFeO3 đo 300K 0.15 M (emu/g) 0.10 0.05 0.00 -0.05 x= 0.01 -0.10 -0.15 -10000 -5000 5000 10000 H (Oe) Hình 3.14: Đường cong từ trễ mẫu Bi0,99Eu0,01FeO3 đo 300K 0.15 M (emu/g) 0.10 0.05 0.00 -0.05 x= 0.02 -0.10 -0.15 -10000 -5000 5000 10000 H (Oe) Hình 3.15: Đường cong từ trễ mẫu Bi0,98Eu0,02FeO3 đo 300K 0.15 M (emu/g) 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 x= 0.03 -0.15 -10000 -5000 5000 10000 H (Oe) Hình 3.16: Đường cong từ trễ mẫu Bi0,97Eu0,03FeO3 đo 300K 0.15 M (emu/g) 0.10 0.05 0.00 -0.05 x= 0.04 -0.10 -0.15 -10000 -5000 5000 10000 H (Oe) Hình 3.17: Đường cong từ trễ mẫu Bi0,96Eu0,04FeO3 đo 300K Sự ph thuộc t độ theo t trƣờng M H đƣ c đo đến giá trị t trƣờng cực đại Tesla Hình 3.13 t độ hệ mẫu Bi1-xEuxFeO3 Đối với mẫu chƣa pha tạp (hình 3.13), t độ cực đại (Mmax) mẫu đạt giá trị 0,05 emu/g t trƣờng Hmax Khi n ng độ Eu pha tạp tăng t tới 4%, giá trị Mmax đạt giá trị tƣơng ứng 0,15; 0,05; 0,065 0,08 emu/g hình 3.14 đến 3.17) Tất đƣờng trễ M(H) mẫu pha tạp có tính thuận t sắt t yếu Riêng mẫu chƣa pha tạp tính chất t th tính phản sắt t Kết phù h p với kết nghiên cứu đƣ c đƣa Pradhan cộng [40], giá trị t độ mẫu BFO đo 300 K có giá trị 0,025 emu/g phản sắt t Hình 3.18: Đường cong từ trễ mẫu gốm BFO nung nhiệt độ 880 oC đo 5K 300 K [40] Việc tìm đƣ c thành phần mẫu c giá trị t độ cực đại lớn đạt 0,15 emu/g hi n ng độ pha tạp Eu 1% cho thấy n ng độ hầu hết cặp spin t định hƣớng song song Khi n ng độ pha tạp tăng lên, số cặp spin c định hƣớng đối song song với nên làm giảm t độ mẫu Đ hẳng định n ng độ pha tạp 1% phải tối ƣu hay chƣa, cần phải thực nghiên cứu tiếp việc thay đ i n ng độ Eu pha tạp xung quanh giá trị KẾT LUẬN Trong thời gian thực luận văn thu đƣ c số ết sau: - Chúng tơi thành cơng việc tìm đƣ c điều kiện thực nghiệm chế tạo vật liệu Bi1-xEuxFeO3 x = 0; 0,01; 0,02; 0,03 0,04 đơn pha nhiệt độ thiêu kết biên vùng tức nhiệt độ 825 oC - Đã thu đƣ c vật liệu Bi1-xEuxFeO3 có cấu trúc lập phƣơng đơn pha với h ng số mạng a  3,97 Å, ích thƣớc trung bình tinh th  nm - Các mẫu c - Ph Raman cho thấy tất mẫu xuất mode A1 (1TO), A1(2TO), A1(3TO) mode E(TO) Kết phù h p với kết đƣ c đƣa nghiên cứu Mariola cộng - Đƣờng cong t độ ph thuộc t trƣờng M(H) đo nhiệt độ phòng cho thấy chúng có tính thuận t sắt t yếu Giá trị t độ thu đƣ c 0,06; 0,15; 0,05; 0,065 0,08 emu/g n ng độ pha tạp tƣơng ứng 0; 0,01; 0,02; 0,03 0,04 Giá trị t độ cao thu đƣ c thành phần mẫu có n ng độ pha tạp % ích thƣớc hạt cỡ đ ng cỡ micromet, mật độ phân bố đ ng TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt GS.TS Lê Khắc Bình (2006), Cơ sở vật lý chất rắn Lê Thị Thanh Bình (1996), Chế tạo nghiên cứu số tính chất màng mỏng AIIBIV, Luận án phó tiến s Tốn-Lý, Hà Nội Nguyễn Ngọc Long,” Vật lý chất rắn”, Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội (2007) Lê Thị L a (2010), Báo cáo FT-Raman Micro-Raman, TP.HCM Phùng H , Phan Quốc Ph ,” Giáo trình vật lý bán dẫn”, Nhà xuất hoa học ỹ thuật 2000 Nguyễn Duy Phƣơng, “ Nghiên cứu chế tạo khảo sát số tính chất màng mỏng sở ZnO khả ứng dụng chúng”, luận văn tiến sỹ Vật lý, khoa Vật lý trƣờng ĐHKHTN – ĐHQGHN, 2005 Ngô H Quang Vũ 2010 , Giới thiệu phương pháp SEM, TP.HCM Tiếng Anh A K Pradhan, K Zhang, D Hunter, J B Dadson, G B Loutts, P Bhattacharya, R Katiya, J Zhang, D J Sellmyer, U N, Roy, Y Cui, A Burger, Magnetic and electrical properties of sigle-phase multiferroic BiFeO3, J A Phys., 97, 093903, (2005,) A.M Kadomtseva, Y.F Popov, A.P Pyata ov, G.P Vorob’ev, et al., Phase Transitions 79, 1019, (2006) 10 C Ederer and N.A Spaldin, Phys Rev B 71, 060401(R), (2005) 11 C Ederer and N.A Spaldin, Phys Rev B 71, 224103, (2005) 12 C Ederer and N.A Spaldin, Phys Rev Lett 95, 257601, (2005) 13 F Z Quian, J S Jiang, S Z Guo, D M Jiang, and W G Zhang, J Appl Phys 106, 084312 (2009) 14 F Zavaliche, P Shafer, M.P Cruz, et al., Appl Phys Lett 87, 252902, (2005) 15 F Zavaliche, R.R Das, D.M Kim, et al., Appl Phys Lett 87, 182912, (2005) 16 F Zavaliche, Y Yang, T Zhao, Y H Chu, M P Cruz, C B Eom, R Ramesh, Phase transitions, Vol 72, No 12, 991-1017, (2006) 17 G.A Smolenskii and I Chupis, Sov Phys Usp 25, 475 (1982) 18 H Naganuma, Ferroelectric – Physical effects, Book, Edited by Br Micka Lallart, 373 – 404,(2011) 19 H Schmid, Multi-Ferroic magnetoelectrics, Ferroelectrics, 162, 665, (1994) 20 I E Dzyaloshinskii, On the magnetoelectrical effect in antiferromagnets Zh Eksp and Teor Fiz., 37, 881, (1959) 21 J Li, J Wang, M Wuttig, et al., Appl Phys Lett 84, 5261, (2004) 22 J Liu, L Fang, F Zheng, S Ju, and M Shen, Appl Phys Lett 95, 022511 (2009) 23 J Wang et al Science 299, 1719 (2003) 24 J Wang, H Zheng, Z Ma, et al., Appl Phys Lett 85, 2574, (2004) 25 J Wang, J.B Neaton, H Zheng, et al., Science , 1719, (2003) 26 J Wu, S Mao, Z G Ye, Z Xie, L Zheng, Room temperature ferromagnetic/ferroelectric BiFeO3 synthesized by a self-catalyzed fast reaction process J Mater Chem., 20, 6512, (2010) 27 J.B Neaton, C Ederer, U.V Waghmare, et al., Phys Rev B 71, 014113, (2005) 28 J.R Teague, R Gerson and W.J James, Sol Stat Commun 8, 1073, (1970) 29 M Fiebig, J Phys D: Appl Phys 38, R123, (2005) 30 N H Hong, J Sakai, N Poirot, and V Brizé; Phys Rev., B 73, 132404, (2006) 31 N A Spaldin and M Fiebig, Science 309, 391, (2005) 32 O R Mariola, M Krishnamurthi, S Denev, A Kumar, S Yang, Y Chu, E Saiz, J Seidel, A P Pyatakov, A Bush, D Viehland, J Orenstein, R Eduardo, V Gopalan, A P Letters 92, 022511, (2008) 33 P Thakuria and P A Joy; Appl Phys Lett 97, 162504 (2010) 34 R.R Das, D.M Kim, S.H Baek, et al., Appl Phys Lett 88, 242904, (2006) 35 S.Y Yang, F Zavaliche, L Mohaddes-Ardabili, et al., Appl Phys Lett 87, 102903, (2005) 36 T J Park, G C Papaefthymiou, A J Viescas, A R Moodenbaugh, S S Wong, Size-dependent magnetic properties of single crystalline multiferroic BiFeO3 nanoparticles Nano Lett., 7, 766, (2007) 37 V M Goldshmidt, Geochemische vertilungsgesetze der elemente I mater Naturvid KI No Oslo Skrifter Norske Videskaps Akad (1926) 38 W Eerenstein, N.D Mathur and J.F Scott, Nature 442, 759, (2006) 39 Y Tokura, Science 312, 1481, (2006) 40 Y Wang, G Xu, Z Ren, X Wei, W Weng, P Du, G Dhen, G Han, Mineralizerassisted hysrothermal synthesis and characterization BiFeO3 nanoparticles J Am Ceram Soc., 90, 2615, (2007) ... chúng tơi trình bày việc chế tạo nghiên cứu tính chất cấu trúc, tính chất t vật liệu BiFeO3 pha tạp Eu đƣ c chế tạo b ng phƣơng pháp gốm với m c đích làm tăng t độ vật liệu b ng cách chọn ion... đƣ c chế tạo nghiên cứu Sau đ nhiều nhóm nghiên cứu cơng bố kết nghiên cứu chất BiFeO3; BaTi1xMxO3 (với M: Fe Mn) 1.2 Tổng quan vật liệu multiferroic BiFeO3: Smolens ii ngƣời có nghiên cứu sớm... Giản đồ pha: Trong thực tế, phần lớn nghiên cứu thất bại việc t ng h p mẫu BFO pha mà không tạo pha ph nhƣ Bi25FeO39 Bi2Fe4O9 Việc tạo vật liệu đơn pha thƣờng ph thuộc nhiều vào t lệ mol vật liệu