Nghiên cứu tính chất của băng và dây vô định hình từ mềm nền Coban nhằm ứng dụng làm cảm biến từ tổng trở (GMI) đo từ trường yếu của các hạt Nano từ : Luận án TS. Khoa học vật chất: 624401

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _ ĐÀO SƠN LÂM NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA BĂNG VÀ DÂY VƠ ĐỊNH HÌNH TỪ MỀM NỀN COBAN NHẰM ỨNG DỤNG LÀM CẢM BIẾN TỪ TỔNG TRỞ (GMI) ĐO TỪ TRƯỜNG YẾU CỦA CÁC HẠT NANO TỪ LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Hà Nội - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _ ĐÀO SƠN LÂM NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA BĂNG VÀ DÂY VƠ ĐỊNH HÌNH TỪ MỀM NỀN COBAN NHẰM ỨNG DỤNG LÀM CẢM BIẾN TỪ TỔNG TRỞ (GMI) ĐO TỪ TRƯỜNG YẾU CỦA CÁC HẠT NANO TỪ Chuyên ngành: Vật lý chất rắn Mã số: 62440104 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Ngô Thu Hương PGS.TS Phan Mạnh Hưởng Xác nhận Chủ tịch Hội đồng Xác nhận đại diện tập thể chấm Luận án Tiến sĩ cấp ĐHQG Cán hướng dẫn GS.TS Bạch Thành Công PGS.TS Ngô Thu Hương Hà Nội - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập riêng Các số liệu sử dụng phân tích luận án có nguồn gốc rõ ràng, công bố theo quy định Các kết nghiên cứu luận án tơi tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn Việt Nam Các kết chưa công bố nghiên cứu khác Nghiên cứu sinh Đào Sơn Lâm LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lịng kính trọng lịng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn ân cần giúp đỡ, động viên, tạo điều kiện thuận lợi định hướng tốt để thực Luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Giáo sư Hariharan Srikanth tạo điều kiện giúp đỡ để thực phần thực nghiệm quan trọng luận án Khoa Vật lý, trường Đại học Nam Florida, Hoa Kì Đặc biệt xin chân thành cảm ơn Giáo sư Nguyễn Châu đóng góp ý kiến quý báu giúp đỡ tận tình để tơi hồn thành luận án Tơi xin cảm ơn giúp đỡ thầy cô, anh chị nhân viên công tác Khoa Vật lý, Trung tâm Khoa học Vật Liệu, Trường ĐHKHTNĐHQGHN cho ý kiến đóng góp q báu để tơi hồn thành luận án Đặc biệt, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Khoa Hóa học Trường ĐHKHTN-ĐHQGHN, Viện Vật liệu tiên tiến Công nghệ (AIST) thuộc Trường ĐH Bách khoa Hà Nội, Trung tâm Khoa học vật liệu - ĐHKHTN, ĐHQGHN giúp thực phép đo Tôi cũng xin bày tỏ lịng biết ơn tới thành viên thuộc Trung tâm nghiên cứu LABVIEW (Jagannath Devkota, C Albrecht, Tatiana Eggers, O Thiabgoh, Kristen Stojak) cán bộ, nhân viên thuộc Khoa Vật Lý trường Đại học Nam Florida giúp đỡ nhiệt tình thực phép đo quan tâm động viên quý báu với tơi q trình thực Luận án Tôi cũng xin cảm ơn Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ NAFOTED; Khoa Vật lý, Đại học Nam Florida; Viện Công nghệ Harbin, Trung Quốc tạo điều kiện cho tơi kinh phí thời gian, cung cấp mẫu băng dây từ vơ định hình Co để thực phần thực nghiệm luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Sở Giáo dục Đào tạo Tỉnh Bắc Giang, thầy giáo cô giáo Trường THPT Lục Nam tạo điều kiện thời gian động viên nhiều học tập thực luận án Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến người thân gia đình bạn bè động viên tinh thần hậu phương vững giúp tơi n tâm hồn thành luận án Hà Nội, tháng Tác giả năm 2018 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 14 CHƯƠNG TỔNG QUAN 21 1.1 HIỆU ỨNG TỪ TRỞ KHỔNG LỔ (HIỆU ỨNG GMI) 21 1.1.1 Hiệu ứng từ trở khổng lồ (hiệu ứng GMI) 21 1.1.2 Tổng trở vật dẫn 22 1.1.3 Hiệu ứng từ trở khổng lồ phụ thuộc theo tần số dòng điện xoay chiều 24 1.1.4 Hiệu ứng từ trở khổng lồ phụ thuộc theo cường độ dòng điện xoay chiều 31 1.1.5 Hiệu ứng từ trở khổng lồ phụ thuộc theo từ trường chiều 32 1.1.6 Hiệu ứng từ trở khổng lồ phụ thuộc theo nhiệt độ đo 32 1.1.7 Hiệu ứng từ trở khổng lồ phụ thuộc theo cấu hình vật liệu dạng băng dây 33 1.1.8 Hiệu ứng từ trở khổng lồ phụ thuộc theo độ từ giảo 34 1.1.9 Hiệu ứng từ trở khổng lồ phụ thuộc theo quá trình ủ từ trường ủ nhiệt 35 1.1.10 Ứng dụng hiệu ứng từ trở khổng lồ 36 1.2 VẬT LIỆU BĂNG VÀ DÂY TỪ MỀM VÔ ĐỊNH HÌNH 42 1.2.1 Tính chất từ 43 1.2.2 Tính chất 52 1.2.3 Tính chất điện 52 1.3 VẬT LIỆU HẠT NANO ÔXIT SẮT TỪ Fe3O4 53 1.3.1 Cấu trúc tinh thể 53 1.3.2 Tính chất từ 55 1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất từ hạt nano Fe3O4 59 1.3.4 Tương tác hạt nano Fe3O4 66 1.3.5 Các ứng dụng hạt nano Fe3O4 67 1.3.6 Các phương pháp chế tạo hạt nano Fe3O4 69 KẾT LUẬN CHƯƠNG 73 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 74 2.1 PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LIỆU VƠ ĐỊNH HÌNH DẠNG BĂNG VÀ DÂY 74 2.1.1 Phương pháp chế tạo vật liệu dạng băng vơ định hình 75 2.1.2 Phương pháp chế tạo vật liệu dạng dây vơ định hình 76 2.2 NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT LIỆU BĂNG VÀ DÂY VƠ ĐỊNH HÌNH NỀN Co 77 2.2.1 Ủ nhiệt thông thường 77 2.2.2 Khảo sát hiệu ứng GMI vật liệu dạng băng dây vơ định hình 77 2.3 CHẾ TẠO HẠT NANO ÔXIT SẮT TỪ Fe3O4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY TỪ TIỀN CHẤT HỮU CƠ 78 2.4 KHẢO SÁT ĐỘ NHẠY TỪ TRƯỜNG CỦA VẬT LIỆU DẠNG BĂNG (DÂY) NỀN Co XÁC ĐỊNH TỪ TRƯỜNG YẾU CỦA HỆ HẠT NANO Fe3O4 80 2.5 CÁC PHÉP ĐO SỬ DỤNG NGHIÊN CỨU CÁC HỆ MẪU BĂNG, DÂY TỪ VƠ ĐỊNH HÌNH VÀ HỆ HẠT NANO TỪ TÍNH Fe3O4 83 2.5.1 Nhiễu xạ tia X 83 2.5.3 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 84 2.5.4 Phép đo phổ EDS 85 2.5.5 Hệ đo các tính chất vật lý 86 2.5.6 Từ kế mẫu rung 87 2.5.7 Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) 88 KẾT LUẬN CHƯƠNG 90 CHƯƠNG CẢI THIỆN TÍNH CHẤT TỪ CHO VẬT LIỆU VƠ ĐỊNH HÌNH DẠNG BĂNG DÂY NỀN Co BẰNG PHƯƠNG PHÁP Ủ NHIỆT91 3.1 CẢI THIỆN TÍNH CHẤT TỪ MỀM CỦA VẬT LIỆU VƠ ĐỊNH HÌNH DẠNG BĂNG CHỨA COBAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP Ủ NHIỆT 91 3.1.1 Tính chất cấu trúc, thành phần, hình thái học bề mặt băng vơ định hình Co 91 3.1.2 Tính chất từ băng vô định hình Co 94 3.1.3 Tính chất từ tổng trở băng vô định hình Co 96 3.2 CẢI THIỆN TÍNH CHẤT TỪ MỀM CỦA DÂY TỪ NỀN COBAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP Ủ NHIỆT 103 3.2.1 Tính chất cấu trúc, thành phần hình thái bề mặt 103 3.2.2 Tính chất từ 105 3.2.3 Tính chất từ tổng trở 107 CHƯƠNG PHÁT HIỆN TỪ TRƯỜNG YẾU TẠO RA BỞI HỆ HẠT NANO TỪ TÍNH Fe3O4 BẰNG CẢM BIẾN TỪ GMI SỬ DỤNG BĂNG VÀ DÂY TỪ NỀN Co LÀM THÀNH PHẦN CHÍNH 119 4.1 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT HẠT NANO TỪ TÍNH Fe3O4 120 4.1.1 Tính chất cấu trúc 120 4.1.2 Tính chất từ 121 4.2 PHÁT HIỆN TỪ TRƯỜNG YẾU CỦA HẠT NANO Ô XÍT SẮT TỪ BẰNG CẢM BIẾN TỪ TỔNG TRỞ SỬ DỤNG BĂNG TỪ NỀN Co LÀM THÀNH PHẦN CHÍNH 124 4.3 PHÁT HIỆN TỪ TRƯỜNG YẾU CỦA HẠT NANO Ơ XÍT SẮT TỪ BẰNG CẢM BIẾN TỪ SỬ DỤNG DÂY TỪ NỀN Co LÀM THÀNH PHẦN CHÍNH 129 4.4 XÁC ĐỊNH TỪ TRƯỜNG YẾU CỦA HỆ HẠT NANO TỪ TÍNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP HỒI QUI TUYẾN TÍNH 133 KẾT LUẬN CHƯƠNG 142 KẾT LUẬN CHUNG 143 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ 144 LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 144 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Bảng giá trị cực đại gần độ biến thiên ΔR/R (%), ΔX/X (%) , ΔZ/Z (%) theo từ trường dây từ Co69,25Fe4,25Si13B13,5 chưa ủ ủ nhiệt 20 phút tần số 20 MHz (a-c), 100 MHz (d-e) 300 MHz (g-i) 27 Bảng 1.2: Bảng giá trị độ biến thiên cực đại R (ΔR/R(%)); X (ΔX/X(%)) Z (ΔZ/Z(%)) mẫu băng từ vơ định hình Fe dải tần số cao tần số 100, 400, 900 MHz 29 Bảng 1.3 Bảng giá trị độ từ giảo bão hòa (λS) giá trị tỉ số [Z/Z]max(%) tần số đo f  100KHz cường độ dòng điện I  5mA mẫu (Co1-xFex)70Si12B18 35 Bảng 1.4 Bảng so sánh loại cảm biến .36 Bảng 1.5: Độ lớn khoảng cách ion kim loại, số mạng a (Å), tham số ôxi u (u=3/8, đặc trưng cho độ dịch chuyển ion ôxi khỏi mạng lý tưởng ) .56 Bảng 1.6 Bảng giá trị tham số đặc trưng tính chất từ MFe2O4 (M= Fe, Co, Ni) 57 Bảng 1.7: Bảng thống kê phụ thuộc kích thước hạt nano ôxit săt từ theo lượng chất hoạt động bề mặt (mmol) thể tích dung mơi Benzyl ether (ml) 72 Bảng 4.1 Xác định độ biến thiên giá trị R (hay  R ) giá trị từ trường yếu (Hstray) ứng với khối lượng hạt nano từ tính khác 139 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ đo từ tổng trở vật dẫn 21 Hình 1.2 Sự phụ thuộc độ thấm sâu (δm) độ từ thẩm trịn (ngang)µT (a) vào từ trường (HDC) mẫu dây từ (b) băng từ (c) 24 Hình 1.3 Sự phụ thuộc độ biến thiên ΔR/R(%), ΔX/X(%) , ΔZ/Z(%) theo từ trường dây từ Co69,25Fe4,25Si13B13,5 chưa ủ ủ nhiệt 20 phút tần số 20 MHz (a-c), 100 MHz (d-e) 300 MHz (g-i) 26 Hình 1.4: Sự phụ thuộc tỉ số ΔR/R (a), ΔX/X (b), ΔZ/Z (c) theo từ trường kích thích HDC tần số 100 MHz, 400 MHz, 900 MHz giá trị cực đại tỉ số ΔR/R(d) , ΔX/X (e), ΔZ/Z (f) dải tần số từ 100 - 1000 MHz mẫu không phủ (không tô đậm) phủ Co (tô đậm) vật liệu (Fe50Ni50)81Nb7B12 phủ lớp Co 28 Hình 1.5: Sự phụ thuộc từ trường dị hướng Hk theo tần số đo xác định dựa vào đỉnh các đường cong ΔR/R (a), ΔX/X (b), ΔZ/Z (c) theo từ trường chiều HDC 30 Hình 1.6: Ảnh minh họa ứng dụng cảm biến từ tổng trở phát tế bào ung thư dày thơng qua hạt từ tính 42 Hình 1.7 Mô cấu trúc đômen ngang băng từ vô định hình Co 44 Hình 1.8 Cấu trúc đơmen băng từ Co69Fe4Ni1Mo2B12Si12 44 Hình 1.9 Cấu trúc đơmen dây vơ định hình Co 46 Hình 1.10 Ảnh kính hiển vi điện tử từ lực ba chiều (MFM 3D) hình thái bề mặt dây vơ định hình Co 46 Hình 1.11 Đường cong từ trễ vật liệu sắt từ Fe ủ nhiệt độ khác 49 Hình 1.12 Cấu trúc tinh thể cấu hình spinel Fe3O4 53 Hình 1.13: Phổ nhiễu xạ tia X hạt nano ôxit sắt từ Fe3O4 54 Hình 1.14: Cấu hình xếp ion kim loại hai phân mạng A B tương ứng với vị trí phân mạng tứ diện bát diện Vịng trịn lớn ion ơxi 56 Hình 1.15: Trường khử từ mẫu có dạng ellipsoid trịn xoay .59 Hình 1.16: Hệ tọa độ cho quá trình đảo từ hạt đơn đơmen .62 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC SỬ DỤNG KẾT QUẢ CỦA LUẬN ÁN D.S Lam, J Devkota, N.T Huong, H Srikanth & M.H.Phan, “Enhanced HighFrequency Magneto resistance Response of Melt- Extracted Co-Rich soft Ferromagnetic microwires” (2016), Journal of Electronic Materials, 455, pp.23952400 Dao Son Lam, J Devkota, Ngo Thu Huong, Phan Manh Huong (2015) ,” Optimization of the high frequency giant magneto resistance effect in annealed (Co0.95 Fe0.05)89Zr7B4 ribbons” , 9th SPMS conference on Ho Chi Minh, pp 40-43 Dao Son Lam, Phan Manh Huong, Ngo Thu Huong (2017),” Study on detection magnetic nanoparticles ability of Co-based ribbon in high frequency ”, 10th SPMS conference on Hue , pp 56-59 Dao Son Lam, Ngo Thu Huong, Phan Manh Huong (2017),” Study on Co-based magnetic microwires fabrication toward the advance sensor application for detection the weak field”, 10th SPMS conference on Hue , pp 60-63 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN T Eggersa, D.S.Lam, O.Thiabgoh, J Marcinc, P Švec, N.T Huong, I Škorvánek, M.H Phan.(2018),” Impact of the transverse magnetocrystalline anisotropy of a Co coating layer on the magnetoimpedance response of FeNi-rich nanocrystalline ribbon”, Journal of Alloys and Compounds, 741, pp 1105-1111 144 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Thị Lan (2013), "Chế tạo nghiên cứu tính chất hạt Ferit spinel có cấu trúc nano", Luận án tiến sĩ, Viện đào tạo quốc tế khoa học vật liệu, Hà Nội Phạm Hoài Linh (2014),"Nghiên cứu chế tạo chất lỏng từ hạt nano Fe3O4 ứng dụng diệt tế bào ung thư”, Luận án Tiến Sĩ, Viện Khoa học Vật Liệu, Viện Hàn Lâm Khoa Học Việt Nam Đỗ Hùng Mạnh (2011),"Nghiên cứu tính chất vật liệu perovskite ABO3 kích thước nano mét (A = La, Sr, Ca B = Mn) tổng hợp phương pháp nghiền phản ứng", Luận án tiến sĩ, Viện Khoa học Vật liệu, Hà Nội Nguyễn Phú Thùy, (2003), "Vật lý tượng từ", Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 144 Tiếng Anh A.A Sattar, H.M.EL-Sayed, Ibrahim ALsuqia (2015), 395, 89-96 Akihisa Inoue, Akihiro Katsuya, Kenji Amiya and Tsuyoshi Masumoto (1995), Material Transactions, Jim, Vol.36, No.7, pp 802 to 809 Anh Tuan Le, Manh Huong Phan, Chong Oh Kim, Manuel Vazquez , Heebok Lee, Nguyen Quang Hoa and Seong-Cho Yu (2007), Appl Phys, 40, 4582–4585 Anurag Chaturvedi, Nicholas Laurita, Alex Leary, Manh-Huong Phan, Michael E McHenry, and Hariharan Srikanth (2011),”Giant magnetoimpedance and field sensitivity in amorphous and nanocrystalline (Co1−xFex)89Zr7B4 (x= 0; 0,025; 0,05; 0,1) ribbons”, Journal of Applied Physics, 109, 07B508 Atkinson D, Squire PT (1998),“Phenonemological model for magnetoimpedance in soft ferromagnet”, J Appl Phys, 83:6569–71 10 A.T Le, C.D Giang, V.N Phan, J Alonso, J Devkota, H Srikanth, and M.H Phan (2016), ” Enhanced magnetic anisotropy and hyperthermia in multi-functional manganese ferrite/graphene ôxide hybrid nanostructures”, Nanotechnology, 27 155707 145 11 A Zhukov, M Ipatov, and V Zhukova (2015),.Handbook of Magnetic Materials, Volume 24, 471-589 12 Bashar Issa, Ihab M Obaidat, Borhan A Albiss Yousef Haik (2013),” Magnetic Nanoparticles: Surface effects and properties related to biomedicine applications”, International Journal of Molecular Sciences 14, 21266-21305 13 Beach RS, Berkowitz AE (1994) “Giant magnetic field dependent impedance of amorphous FeCoSiB wire”, Applied Physics Letters ;64:3652–4 14 Bercoff P.G, Bertoello H R (1997), "Exchange constants and transfer intetgral of spinel ferrite", Jounal of Magnetism and Magnetic Material, 169, 10128-10132 15 Bedanta, S & Kleemann (2009) “W Supermagnetism”, Journal of applied physics 42, 013001-013029 16 Berger L, Labaye Y, Tamine M, Coey J M D (2008), "Ferromagnetic nanoparticles with strong surface anisotropy: spin structure and magnetization proccesses", Physics Review, B77, 104431 17 Betancourt I, Valenzuela R, Vazquez M (2002), “Giant magnetoimpedance in Co based microwires at low frequencies (100 Hz to 13 MHz)” Journal of applied physics 91: 8423–5 18 B.Hernando, M.L Sanchez, V.M Prida, M Tejedor, M Vazquez (2001) “Giant magneto-impedance effect in amorphous and nanocrystalline ribbons”, Journal of applied physics, 90, 4783–4790 19 Chiriac H (2001),“Preparation and characterization of glass covered magnetic wire” Mater Sci Eng A, 304 –306:166–71 20 Chenbo Zhao, Lining Pan, Xiaolei Li, Lei Ma, Qingfang Liu and Jianbo Wang, (2018), “Optimization of magnetoimpedance effect in Co-based ribbon by laser patterning for sensor arrays application”, Journal of Physics D: Applied Physics, 51 045005 21 Chen.H.S, Miller C E 1976, “Centrifugal spinning of metallic glass filaments”, Mater Res Bull ; 11: 49–54 22 Cullity, B.D & C.D Graham (2009) “Introduction to Magnetic Material”, 129–133 146 23 Cullity, B.D & C.D Graham (1972), Introduction to Magnetic Material, Addison - Wesleym Puslishing Company, 181 24 Costica, Caizer (2015),“Nanoparticle Size Effect on Some Magnetic Properties”, “Handbook of Nanoparticles”, 474-519 25 Chiriac H, Ovari TA (1996),“Amorphous glass-covered magnetic wires: preparation, properties, applications”, Engineering Materials and Processes 40:333–407 26 Chiriac H, Marinescu CS, Ovari TA (1999), “Temperature dependence of the magnetoimpedance effect”, Journal of applied physics,196–197:162–3 27 A.P Chen ; M.R Britel ; V Zhukova ; A Zhukov ; L Dominguez ; A.B Chizhik ; J.M Blanco ; J Gonzalez (2004),“Influence of AC magnetic field amplitude on the surface magnetoimpedance tensor in amorphous wire with helical magnetic anisotropy”, IEEE Transactions on Magnetics,129, 40:3368–77 28 Davies HA, Lewis BG, Donald IW In: Mehrabian R, Kear BH, Cohen M, editors.(1978),“Rapid solidification processing: principles and technologies”, Baton, Rouge, LA: Claitor’s Pub Div, p 78–83 29 Da Silva RB, de Andrade AMH, Severio AM, Schelp LF, Sommer RL (2002), “Giant magnetoimpedance in glasscovered amorphous microwires at microwave frequencies”, Journal of applied physics, 91:7436–8 30 Devkota, C Wang, A Ruiz, S Mohapatra, P Mukherjee, H Srikanth, and M H Phan.(2013),”Giant magnetoimpedance effect of Co-based magnetic ribbon as a chemical sensing probe ” IEEE transactions on magnetic 113, 104701, 153 31 Demortiere, Panissod, P; Pichon, B.P; Pourroy, G Guillon, Donnio, BeginColin.(2011),“Size-dependent properties of magnetic iron oxide nanocrystals”, Nanoscale 3, 225–232 32 Dutta P, Seehra, M.S, Shah, N.Huffman, G.P (2009),“Size dependence of magnetic parameters and surface disorder in magnetite nanoparticles”, Journal of applied physics, 105, 07B501 147 33 De Araujo AEP, Machado FLA, de Aguiar FM, Rezende SM (2001),“GMI measurements in ribbons of Co70,4Fe4,6 Si15B10 in a wide range of frequencies” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 226–230:724–6 34 D Mukherjee, J Devkota, A Ruiz, M Hordagoda, R Hyde, S Witanachchi, P Mukherjee, H Srikanth, M.H Phan (2014), “Impacts of amorphous and crystalline cobalt ferrite layers on the giant magneto-impedance response of a soft ferromagnetic amorphous ribbon”, Journal of applied physics,116, 123912 35 D T Huong Giang, D X Dang, N X Toan, N V Tuan, A T Phung, and N H Duc (2017), “Distance magnetic nanoparticle detection using a magnetoelectric sensor for clinical interventions”, Review of scientific instrments, 015004 36 E.A Périgo, G Hemery, O Sandre, D Ortega, E Garaio.(2015) “Fundamentals and advances in magnetic hyperthermia”, Applied Physics Reviews 2, 041302 37 Franco V, Batlle X., Labarta A, Bassas J, Sandiumenge F (1999), "Texture, strain and alloying in sputtered granular magnetic films", Acta Materialia, 47 38 F X Redl, K.-S Cho, C B Murray, S O’Brien (2003), Nature 423, 968 39 Geliang Yu, Xiongzhu Bu, Bo Yang, Yunlong Li, and Chaoxiang (2011),“Differential-Type GMI Magnetic Sensor Based on Longitudinal Excitation”, IEEE sensor Journal, 11, 10, 2179 - 2182 40 Goutam Sheet, Alexandra R Cunliffe, Erik J Offerman, Chad M Folkman, Chang-Beom Eom, and Venkat Chandrasekhar (2010), Journal of applied physics 107, 104-309 41 G.V Kurlyandskaya, M.L Sánchez, B Hernando , V.M Prida , P Gorria, and M Tejedor (2003), ”Giant-magnetoimpedance-based sensitive element as a model for biosensors”, Applied Physics Letters, 82, 3053 42 Galina Kurlyandskaya,Vladimir Levit (2005),”Magnetic Dynabeads detection by sensitive element based on giant magnetoimpedance”, Biosensors and Bioelectronics 20, 1611–1616 43 Galina V.Kurlyandskaya, Vanessa Fal Miyar (2007), Biosensors and Bioelectronics 341, 222–234 148 44 Gangopadhyay S, Hadjipanayis G C, Dale B, Sorensen C.M, Klabunde K J, Papaefthymiou V, Kostikas A, Changwen Hu (1992), "Magnetic properties of ultrafine iron particles", Physical Review Journals B, 45, 9778 45 Goto T (1980) “Fe–B and Fe–Si–B system alloy filaments produced by glasscoated melt spinning”, Transactions of the Japan Institute of Metals 21, 219–25 46 Goya, G.F; Berquó, T.S; Fonseca, F.C.; Morales, M.P (2003),”Static and dynamic magnetic properties of spherical magnetite nanoparticles”, Journal of applied physics 94, 3520–3528 47 G V Kurlyandskaya, L Elbaile, F Alves, B Ahamada, R Barrue, V Svalov, V.O Vas kovskiy (2004) “Domain structure and magnetization process of a giant magnetoimpedance geometry FeNi/Cu/FeNi(Cu)FeNi/Cu/FeNi sensitive element”, Journal of Physics: Condensed Matter 16, 6561–6568 48 Hashimoto K In: Steeb S, Warlimont H, editors (1985) “Rapidly quenched metals”, Proceedings of the fifth, International Conference, North-Holland, 1449– 1456 49 Hauser H, Steindl R, Hausleitner C, Pohl A, Nicolics J (2000), “Wirelessly interrogable magnetic field sensor utilizing giant magneto-impedance effect and surface acoustic wave devices”, IEEE Instrumentation & Measurement Magazine 49, 648–652 50 H Chiriac, M Tibu, A.E Moga, D.D Herea (2005),“Magnetic GMI sensor for detection of biomolecules”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 293 , 671–3-132 51 H.T Tran, J Devkota, T Eggers, J Wingo, W Cai, I Skorvanek, H Srikhanth and M.H Phan (2016) , Journal of Eletronic Materials ,Vol 45, No 52 Iglesias, O; Labarta, A Batlle, X 2008, “Exchange bias phenomenology and models of core/shell nanoparticles”, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 8, 2761–2780 53 Jagannath Devkota, Ngo Thu Huong, Hariharan Srikanth, and Manh-Huong Phan (2014),“Magnetoimpedance-Based Probe of Various Concentrations of Corrosive Chemicals”, IEEE Trans Magn-Chemical sensors-published 149 54 J Devkota, C Wang, A Ruiz, S Mohapatra, P Mukherjee, H Srikanth, and M H Phan.(2013),”Magnetic Property and GMI Effect of MFe2O4 Nanoparticles”, Journal of Applied Physics 113, 104701 55 Jie Tan, Wei Zhang, Ai-Lin Xia (2013), Materials Research 16, 237-241 56 J.A.C dePaiva, M.P.F Graca, J Monteiro, M.A.Macedo, M.A Valente (2009), “Spectroscopy studies of NiFe2O4 nanosized powders obtained using coconut water”, Journal of Alloys and Compounds 485, 637-641 57 J Devkota, T.T.T Mai, K Stojak, P.T Ha, H.N Pham, X.P Nguyen, P Mukherjee, H Srikanth, M.H Phan (2014), Sensors and Actuators B 190, 715– 722 58 J Devkota, T Luong, J S Liu, H Shen, F X Qin, J F Sun, P Mukherjee, H Srikanth, and M H Phan (2014), ”A soft ferromagnetic multiwire-based inductance coil sensor for sensing applications”, Journal of Applied Physics 116, 234504 59 J Devkota, A Ruiz, P Mukherjee, H Srikanth, and M.H Phan (2013), “Giant magnetoimpedance effect of Co-based magnetic ribbon as a chemical sensing probe”, IEEE Transactions on Magnetics 49, 9464 60 J Devkota, M Howell, S Mohapatra, P Mukherjee, H Srikanth, M.H Phan, (2015), “Magneto-reactance based detection of MnO nanoparticle-embedded Lewis lung carcinoma cancer cells”, Journal of Applied Physics 117:17 D123 61 J Restrepoa, Y Labayeb, J.M Grenecheb.(2006), "Surface anisotropy in maghemite nanoparticles", Physica B, 384, 221-223.39 62 Jordan, Scholz, Wust P, Fahling H, Krause J, Wlodarczyk W, Sander B, Vog T, Felix.R (1997), “Effects of magnetic fluid hyperthermia (MFH) on C3H mammary carcinoma in vivo”, Int J Hyperthermia, 13, 587-605 63 Jin Xie, Sheng Peng, Nathan Brower, Nader Pourmand, Shan X Wang, and Shouheng Sun (2006),”One-pot synthesis of monodisperse iron oxide nanoparticles for potential biomedical applications”, Pure and Applied Chemistry, 78, 1003–1014 64 Jingshun Liu, Faxiang Qin, Dongming Chen, Hongxian Shen, Huan Wang, Dawei Xing, Manh-Huong Phan, and Jianfei Sun (2014), “Combined current150 modulation annealing induced enhancement of giantmagnetoimpedance effect of Co-rich amorphous microwires”, Journal of Applied Physics 115, 17A326 65 J.S Liu , F.Y Cao , D.W Xing , L.Y Zhang , F.X Qin , H.X Peng , X Xue , J.F Sun (2012), “Enhancing GMI properties of melt-extracted Co-based amorphous wires by twin-zone Joule annealing”, Journal of Alloys and Compounds 541, 215– 221 66 Kaneo Mohri, Tsuyoshi Uchiyama, Larissa V Panina, Michiharu Yamamoto, and Kenichi Bushida (2015),” Recent Advances of Amorphous Wire CMOS IC Magneto-Impedance Sensors: Innovative High-Performance Micromagnetic Sensor Chip” Journal of Sensors, 718069 67 Krishnan, K.M (2010),“Biomedical nanomagnetics: A spin through possibilities in imaging, diagnostics, and therapy”, IEEE Transactions on Magnetics 46, 2523–2558 68 Kim YK, Cho WS, Kim TK, Kim CO, Lee HB (1998), “Temperature dependence of magnetoimpedance effect in amorphous Co66Fe4NiB14Si15 ribbon”, Journal of Applied Physics 83:6575–7 69 Kim CG, Yoon SS, Yu SC (2000),“Decomposition of susceptibility spectra in a torsion-stressed Fe-based amorphous wire” Applied Physics Letters, 76:3463–5 70 Kolano R, Kuzminski M, Gawior W, Wojcik N.(1994); “Induced transverse magnetic anisotropy and domain structure in Co-based amorphous ribbons”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 133:321–4 71 Kraus L (2003),“GMI modeling and material optimization”, Sensors and Actuators A 106:187– 94 72 Knobel M, Sanchez ML, Gomez-Polo C, Marin P, Vazquez M, Hernando A (1996), “Giant magneto-impedance effect in nanostructured magnetic wires”, Journal of Applied Physics 79:1646–8 73 Knobel M, Pirota KR (2002), “Giant magnetoimpedance: concept and recent progress”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 242-245:33–40 74 Knobel M, Vazquez M, Kraus L (2003),“Giant magnetoimpedance”, Handbook of magnetic materials, 15, 1–69,132 151 75 Landau LD, Lifshitz EM (1975),”Electrodynamics of continuous media”, Oxford: Pergamon Press 76 Levy, D, Giustetto, R & Hoser (2012),” Structure of magnetite (Fe 3O 4) above the Curie temperature: A cation ordering study”, Physics and Chemistry of Minerals 39: 169 77 Lei Chena, Chen-Chen Bao, Hao Yang, Ding Li, Chong Lei , Tao Wang, Heng Yao Hu, Meng He, Yong Zhou, Da-Xiang Cui (2011),”A prototype of giant magnetoimpedance-based biosensing system for targeted detection of gastric cancer cells” Biosensors and Bioelectronics 26, 3246–3253 78 Lima Jr, E Brandl, A L., Arelaro, A D & Goya, G F (2006),“Spin disorder and magnetic anisotropy in Fe3O4 nanoparticles” Journal of Applied Physics 99, 083908 79 L.K Quynh, B.D Tu, D.X Dang, D.Q Viet, L.T Hien, D.T Huong Giang, N.H Duc (2016) “Detection of magnetic nanoparticles using simple AMR sensors in Wheatstone bridge”, Journal of Science: Advanced Materials and Devices 1,1,98-102 80 L Jamilpanah, M.R Hajiali, S.M Mohseni, S Erfanifam, S.M Mohseni, M Houshiar, S.E Roozmeh (2017),” Magnetoimpedance exchange coupling in different magnetic strength thin layers electrodeposited onCo-based magnetic ribbons,” Journal of Physics D: Applied Physics 50, 155001 81 Luborsky FE, Walter JL, Liebermann HH (1979),“Engineering magnetic properties of Fe–Ni–B amorphous alloys”, IEEE Transactions on Magnetics 15:909–11 82 Manh-Huong Phan, Javier Alonso, Hafsa Khurshid, Paula Lampen-Kelley, Sayan Chandra, Kristen Stojak Repa, Zohreh Nemati, Raja Das, Óscar Iglesias and Hariharan Srikanth (2016), Review “Exchange Bias Effects in Iron Ôxide-Based Nanoparticle Systems”, Nanomaterials 6, 221 83 Manh-Huong Phan, Hua-Xin Peng (2008),”Giant magnetoimpedance materials: Fundamentals and applications”, Progress in Materials Science 53 323–420 152 84 Mandal K, Mitra S, AnilKumar P (2006), "Deviation from Bloch T3/2 law in ferrite nanoparticles", Europhysics Letters, 75, 618-623 85 McHenry ME, Willard MA, Laughlin DE (1999),“Amorphous and nanocrystalline materials for applications as soft magnets”, Progress in Materials Science, 44:291–433 86 Morrish H, Yu S P (1956),"Magnetic Measurements on Individual Microscopic Ferrite Particles Near the Single-Domain Size", Physical Review E, 102, 670-673-21 87 Mohri K, Uchiyama T, Panina PV 1997, “Recent advances of micro magnetic sensors and sensing application”, Sens Actuators A;59:1–8 88 M.H Phan, H.X Peng, M.R Wisnom, and N.H Nghi (2007), “Large enhancement of GMI effect in polymer composites containing Co-based ferromagnetic microwires”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 316: e253-e256 89 Moskowitz, B M (1991), “Hitchhiker’s Guide to Magnetism”, Institute for Rock Magnetism, 1-48 90 M Knobel et al (2008), “Superparamagnetism and Other Magnetic Features in Granular Materials”, A Review on Ideal and Real Systems Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 8, 2836–2857 91 Morup, S, Hansen, M F & Frandsen, C in Compr (2011), NanoScience and Technology Elsevier, 437–491 92 M D Bentzon, J van Wonterghem, S Mørup, A Thölén, C J Koch Philos (1989),” Ordered aggregates of ultrafine iron oxide particles: Super crystals”, Philosophical Magazine B, 60, 169-178 93 Majetich, S.A; Sachan.M (2006),“Magnetostatic interactions in magnetic nanoparticle assemblies: Energy, time and length scales” J Phys D, 39, R407– R422 94 M Basini, T Orlando, P Arosio, M F Casula, D Espa, S Murgia, C Sangregorio, C Innocenti, and A.Lascialfari (2017), “ Local spin dynamics of iron 153 oxide magnetic nanoparticles dispersed in different solvents with variable size and shape: A 1H NMR study”, The Journal of Chemical Physics, 146, 034703 95 Nathani H, Misra RDK (2004), “Surface effects on the magnetic behavior of nanocrystalline nickel ferrites and nickel ferrite-polymer nanocomposites” Materials Science and Engineering B 113(3):228–235 96 Néel, L (1949), "Fundamental study of the magnetism of singledomain grains", Annals of Geophysics, 5, 99-123 97 Néel, L (1959), Journal de Physique et Le Radium, 20, 215-21 98 N Laurita, A Chaturvedi, C Bauer, P Jayathilaka, A Leary, C Miller, M.H Phan, M.E McHenry, H Srikanth (2011), “Enhanced giant magnetoimpedance effect and field sensitivity in Co-coated soft ferromagnetic amorphous ribbons”, Journal of Applied Physics 109, 3–5 99 Nguyen Hoang Nghi, Nguyen Minh Hong, Tran QuangVinh, Nguyen Van Dung, Pham Minh Hong (2003),”GMI effect in amorphous and nanocrystalline magnetic materials”, Physica B 327, 253–256 100 O Thiabgoh , H Shen, T Eggers , A Galati , S Jiang , J.S Liu , Z Li , J.F Sun , H Srikanth , M.H Phan (2016), Journal of Science: Advanced Materials and Devices 1, 69e74 101 Panina LV, Mohri K, Uchiyama T, Noda M (1995),“Giant magnetoimpedance in Co rich amorphous wires and films” IEEE Transactions on Magnetics 31:1249–60 102 Panina LV, Mohri K (1994), “Magneto-impedance effect in amorphous wires” Applied Physics Letters 65:1189–91 103 P Ripka (2001),“Magnetic sensors and magnetometers”, Artech House Publishers; 324, 251–257 104 Pongsakorn Jantaratana and Chitnarong Sirisathitkul (2008),“Low-cost Sensors Based on the GMI Effect in Recycled Transformer Cores”, Sensors 8, 1575-1584 154 105 Phan MH, Peng HX, Wisnom MR, Yu SC, Chau N (2006); “Effect of annealing on the microstructure and magnetic properties of Fe-based nanocomposite materials”, Composites: Part A 37:191–6 106 Phan MH, Peng HX, Wisnom MR, Yu SC, Nghi NH, Kim CG (2006); “Effect of annealing temperature on permeability and giant magneto-impedance of Fe-based amorphous ribbon’ Sens Acta A 129:62–5 107 Phan MH, Peng HX, Wisnom MR, Yu SC (2005),“Giant magnetoimpedance effect in ultrasoft FeAlSiBCuNb nanocomposites for sensor applications”, Journal of Applied Physics 98:014316 108 Pirota KR, Sartorelli ML, Knobel M, Gutierrez J, Brandiaran JM (1999), “Influence of induced anisotropy and magnetostriction on the giant magnetoimpedance effect and its aftereffect in soft magnetic amorphous ribbon”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials; 202:431–44 109 Phan MH, Peng HX, Wisnom MR, Yu SC, Chau N (2004), “Enhanced GMI effect in a Co70Fe5Si15B10 ribbon due to Cu and Nb substitution for B”, Phys Stat Sol A 201, 1558–62 110 Q.A Pankhurst, N.T.K Thanh, S.K Jones, J Dobson (2009),“Progress in Applications of Magnetic Nanoparticles in Biomedicine”, Journal of Physics D42, 224001 111 Rheem YW, Kim CG, Kim CO, Yoon SS (2003), “Current sensor application of asymmetric giant magnetoimpedance in amorphous materials”, Sens Acta A 106:19–21 112 Reininger T, Kronmuller H, Gomez-Polo C, Vazquez M (1993),“Magnetic domain observation in amorphous wires”, Journal of Applied Physics 73:5357–9 113 Raghvendra A Bohara, Nanasaheb D Thorat, Hemraj M Yadav and Shivaji H Pawar (2014), ”One-step synthesis of uniform and biocompatible amine functionalized cobalt ferrite nanoparticles: a potential carrier for biomedical applications “, New Journal of Chemistry, 38, 2979 155 114 Rao KV, Humphrey FB, Costa-Kramer JL.(1994),“Very large magnetoimpedance in amorphous soft ferromagnetic wires”, Journal of Applied Physics 76:6204–8 115 Raposo V, Garcia D, Zazo M, Flores AG, Iniguez JI (2004),“Frequency dependence of the giant magnetoimpedance in current annealed amorphous wires”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 272–276:1463–5 116 R Goswami and M.A Willar (2008),” Microstructure evolution in rapidly solidified ferromagnetic (Co0.95Fe0.05)89Zr7B4 nanocrystalline alloys”, Scripta Materialia 59, 459–462 117 Saeed Abedini Khorrami, Qazale Sadr Manuchehri.(2013),”Magnetic Properties of Cobalt Ferrite synthesized by Hydrothermal and Co-precipitation Methods: A Comparative Study”, Journal of Applied Chemical Research, 7, 3, 1523 118 S.X Wang, L Guanxiong (2008),”Advances in Giant Magnetoresistance Biosensors With Magnetic Nanoparticle Tags: Review and OutlookReview and Outlook”, IEEE Transactions on Magnetics 44, 1687 – 1702 119 Subhankar Bedanta, Wolfgang Kleemann (2009), "Supermagnetism", Jounal of physics 42, 013001 120 Sheikh Manjura Hoque, A.K.M Rezaul Haque , Md Obaidur Rahman , N.H Nghi, M.A Hakim , Shireen Akhter (2011),” Ultra-soft magnetic properties and giant magneto-impedance of Co68Fe4,5Si12,5B15”, Journal of Non-Crystalline Solids, 357 2109–2114 121 Squire PT, Atkinson D, Gibbs MRJ, Atalay SJ (1994), “Amorphous wires and their applications”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 132:10–21 122 S D Jiang, T Eggers, O Thiabgoh, D W Xing, W D Fei, H X Shen, J S Liu, J R Zhang, W B Fang, J F Sun, H Srikanth & M H Phan (2017), Scientific Reports, 7:46253 123 Stoner, E C & Wohlfarth, E P (1948), “A Mechanism of Magnetic Hysteresis in Heterogeneous Alloys”, Philos Trans R Soc London , Ser A 240, 599–642 156 124 Spaepen F, Tsao SS, Wu TW In: Haasenm P, Jafee RI, editors (1986), “Amorphous metals and semiconductors”, Oxford: Pergamon; 365–78 125 Shuang Cheng Wei, Jia Hao Deng, Chao Han, Yu Ying Yang, Jing Cui (2012), Trans Tech Publications, Switzerland, 1160-1163 126 Sandhy Dwevedi, G Markandeyulu, P.R Ohodnicki, Alex Leary, M.E McHenry (2011), Journal of Magnetism and Magnetic Material 323, 1929 -1933 127 T George, A T Sunny, T Varghese (2015),Materials Science and Engineering 731, 20-50 128 T Meydan, (1995), “Application of amorphous materials to sensors”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 133, 525–32 129 T Hyeon, Y Chung, J Park, S S Lee, Y.-W Kim, B H Park (2002), The Journal of Physical Chemistry B 106, 6831 130 Tejedor M, Hernando B, Sanchez ML, Prida VM, Vazquez M (2001), “Magneto impedance effect in amorphous ribbons for stress sensor application”, Sens Acta A 81:98–101 131 Usov NA, (2002),“Stress distribution and domain structure in amorphous ferromagnetic wires”, Journal of Magnetism and Magnetic Material; 249:3–8 132 Uchiyawa T, Mohri K, Itho H, Nakashima K, Ohuchi J, Sudo Y (2000),“Car traffic monitoring system using MI sensor built-in disk set on the road”, IEEE Transactions on Magnetics; 36:3670–2 133 Vazquez M “Giant magnetoimpedance in soft magnetic ‘‘wires’’ (2001), Journal of Magnetism and Magnetic Materials 226–230 : 693–9 134 Valensuela R, FreijoJ J, Salcedo A, Vazquez M, Hernando A.(1997), “A miniature dc current sensor based on magnetoimpedance”, Journal of Applied Physics; 81:4301–3 135 Vazquez M, Hernando A (1996), “A soft magnetic wire for sensor applications” Journal of Physics D: Appl Phys, 29:939–49 136 Velazquez J, Vazquez M, Hernando A, Savage HT, Wun-Fogle M (1992), “Magnetoelastic anisotropy in amorphous wires due to quenching”, Journal of Applied Physics; 70:6525–7 157 137 Verwey, E.J.W (1939),“Electronic Conduction of Magnetite (Fe3O4) and its Transition Point at Low Temperatures”, Nature 144, 327–328 138 Walz F (2002), “The Verwey transition, A topical review, Journal of Physics”, 14, 285 - 340 139 X Sun, J Du, Z Zhu, J Wang, Q Liu, (2015),“Enhanced GMI effect in NiZnferrit modified Fe-based amorphous ribbons”, Applied Physics A-Materials Science & Processing Journal 119, 1277–1281 140 Yabukami S, Mawatari H, Horikoshi N, Murayama Y, Ozawa T, Ishiyama K, et al (2005),“A design of highly sensitive GMI sensor”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 290– 291:1318–21 141 http://www.microwires.com/microwires/gmi-microwires 158 ... HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _ ĐÀO SƠN LÂM NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA BĂNG VÀ DÂY VƠ ĐỊNH HÌNH TỪ MỀM NỀN COBAN NHẰM ỨNG DỤNG LÀM CẢM BIẾN TỪ TỔNG TRỞ (GMI) ĐO. .. mềm Coban nhằm ứng dụng làm cảm biến từ tổng trở (GMI) đo từ trường yếu các hạt nano từ? ??  Mục tiêu luận án  Nghiên cứu tính chất hệ vật liệu vơ định hình dạng băng dây Fe, Co dải tần số cao từ. .. lựa chọn vật liệu làm thành phần cảm biến từ GMI đo từ trường yếu Chương Nghiên cứu khả phát từ trường yếu tạo hệ hạt nano từ tính Fe3O4 cảm biến từ tổng trở sử dụng băng từ dây từ Co làm thành