Tham số tới hạn trong các perovskite La0.7Sr0.3Mn1-xMxO3 (x=0, 0.05; M=Al, Ti)

Các hợp chất La0.7Sr0.3Mn1-xMxO3 (x = 0, 0.05; M = Al, Ti) được chế tạo bằng phương pháp phản ứng pha rắn. Các kết quả đo từ đã được thực hiện và được làm khớp bằng các kỹ thuật khác nhau để cho các giá trị của các tham số cận chuyển pha.

ISSN: 1859-2171 e-ISSN: 2615-9562 TNU Journal of Science and Technology 225(06): 101 - 108 THAM SỐ TỚI HẠN TRONG CÁC PEROVSKITE La0.7Sr0.3Mn1-xMxO3 (x=0, 0.05; M=Al, Ti) Lê Viết Báu1*, Trịnh Thị Huyền1,Trịnh Thị Chung1,2, Trần Thị Duyên1,3, Nguyễn Văn Đăng4 1Trường 3Trường Đại học Hồng Đức, 2Trường Trung học phổ thơng Hoằng Hóa 2, Trung học phổ thơng Sầm Sơn, 4Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Các hợp chất La0.7Sr0.3Mn1-xMxO3 (x = 0, 0.05; M = Al, Ti) chế tạo phương pháp phản ứng pha rắn Các kết đo từ thực làm khớp kỹ thuật khác giá trị tham số cận chuyển pha Các kết cho thấy việc thay Mn 5% Al/Ti làm nhiệt độ chuyển pha từ giảm mạnh xuống 334 K; 310.6 K Các tham số cận chuyển pha cho thấy mơ hình tương tác từ bên vật liệu có thay đổi có thay Cụ thể, cách sử dụng phương pháp Arrott bổ (MAP), với x = 0, giá trị tới hạn xác định gần với mơ hình 3D Ising Tuy nhiên với 5%Al thay Mn giá trị dịch mơ hình Mean-field Trong với 5%Ti thay Mn giá trị phù hợp với mơ hình tricritical mean - field Điều chứng tỏ tương tác khoảng dài chủ yếu hình thành mẫu La0.7Sr0.3Mn0.95Al0.05O3 Các giá trị tham số tới hạn thu phương pháp Kouvel-Fisher cho thấy khơng có khác biệt nhiều so với phương pháp MAP Ngồi ra, chúng tơi số mũ tới hạn thu phù hợp tốt với lí thuyết Scalling Từ khóa: tham số tới hạn; hiệu ứng từ nhiệt; chuyển pha từ; perovskite; manganite Ngày nhận bài: 25/7/2019; Ngày hoàn thiện: 04/5/2020; Ngày đăng: 11/5/2020 CRITICAL PARAMETERS IN PERROVSKITE La0.7Sr0.3Mn1-xMxO3 (x=0, 0.05; M=Al, Ti) Le Viet Bau1, Trinh Thi Huyen1, Trinh Thi Chung1,2, Tran Thi Duyen1,3, Nguyen Van Dang4 1Hong 3High Duc University, 2High School of Hoang Hoa 2, School of Sam Son, 4TNU - University of Science ABSTRACT The perrovskite La0.7Sr0.3Mn1-xMxO3 (x = 0; 0.05; M = Al, Ti) was fabricated by conventional solid state physic The critical parameters have been derived by several techniques ussing experimental magnetic data The results show that substitution Al and Ti for Mn in La 0.7Sr0.3MnO3 reduces temperature of ferro-parramangetic phase transition to 334 K; 310.6 K, respectively The critical parameters imply that magnetic interaction in materials also changes from 3D Ising to 3D Heisenberg and tricritical mean field models with 5% Mn substituted by Al and Ti respectively Specifically, using the modified Arrott plots (MAP) method, with x = 0, the critical values are defined as β = 0.3217;  = 1.126, these values are close to 3D Ising model However, with 5% Al replacing Mn we have obtained β = 0.4896;  = 1.0743, these values are close to the Mean-field model Whereas with 5% Ti replaced Mn, β = 0.3224;  = 1.1291, these values is more suitable for tricritical mean - field model This proves that the long-distance interaction is mainly formed in the sample La0.7Sr0.3Mn0.95Al0.05O3 The values of the critical parameters obtained by the KouvelFisher method show that there is not much difference from the MAP method In addition, we have shown that the critical exponents are in good agreement with the Scalling theory Keywords: critical parameters; magnetocaloric; magnetic phase transitition; perovskite; manganite Received: 25/7/2019; Revised: 04/5/2020; Published: 11/5/2020 * Corresponding author Email: levietbau@hdu.edu.vn http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn 101 Lê Viết Báu Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN Trong số vật liệu manganie quan tâm, vật liệu La0.7Sr0.3MnO3 quan tâm nhiều từ tính mạnh nhiệt độ chuyển pha cao nhiêt độ phòng (~370K) Trong nghiên cứu này, xác định kiểu tương tác hệ vật liệu La0.7Sr0.3MnO3 vị trí Mn bị thay 5% Al Ti chúng có hóa trị 3+ 4+ với hy vọng thay vào vị trí Mn3+ Mn4+ cấu trúc Vả lại, nguyên tố phi từ tính nên hy vọng có kết thú vị Thực nghiệm Hệ mẫu nghiên cứu chế tạo phương pháp phản ứng pha rắn Các hợp chất ban đầu La2O3; SrCO3; MnO2; Al2O3 TiO2 cân theo hợp thức, nghiền trộn nung sơ khơng khí nhiệt độ 11000C 24 Hợp chất thu tiếp tục nghiền trộn nung thiêu kết khơng khí nhiệt độ 14000C 48 để thu mẫu nghiên cứu Cấu trúc mẫu kiểm tra phương pháp nhiễu xạ tia X Phòng thí nghiệm Vật liệu điện tử, khoa Kỹ thuật Cơng nghệ, trường Đại học Hồng Đức Kết cho thấy hệ mẫu đơn pha cấu trúc, có chất lượng tốt phục vụ cho nghiên cứu trước Các số liệu từ độ tiến hành đo hệ đo PPMS-6000 khoa Vật lý trường Đại học Quốc gia Chungbuk, Hàn Quốc Các thiết bị đo đạc thiết bị thương mại có độ tin cậy cao Kết thảo luận Hình trình bày phụ thuộc từ độ vào nhiệt độ mẫu La0.7Sr0.3Mn1-xAlxO3 theo chế độ làm lạnh có từ trường 0H=10G Mở đầu Các vật liệu từ tính perovskite nói chung manganite nói riêng quan tâm nghiên cứu nhiều thập kỷ qua khả ứng dụng hiệu ứng từ trở, hiệu ứng từ nhiệt, hiệu ứng nhiệt điện, [1][6] Các hiệu ứng xảy mạnh lân cận nhiệt độ chuyển pha Để nghiên cứu chất vi mô tương tác từ vật liệu đặc biệt nhiệt độ xảy hiệu ứng trên, số mơ hình lý thuyết đưa mơ hình Mean-field; mơ hình 3D Heisenberg; mơ hình 3D Ising mơ hình Tricritical mean-field với tham số tới hạn khác mơ hình tương tác Các nhà nghiên cứu thực nghiệm sau tính tốn tham số dựa kết đo đường cong từ hóa ban đầu tính tốn để có tham số mũ tới hạn Từ xác định tương tác vi mô vật liệu lân cận chuyển pha dựa vào mơ hình lý thuyết Nhiều nghiên cứu tham số tới hạn quan tâm vật liệu manganite [7]-[12] Tuy nhiên, kết nghiên cứu đưa chưa thống khác tham số mũ tới hạn vật liệu chế tạo, cho dù chúng loại vật liệu cơng nghệ chế tạo Chính vậy, việc tiếp tục nghiên cứu tham số mũ tới hạn nhằm tìm hiểu chất tương tác vật liệu việc làm có ý nghĩa nhằm nâng cao hiệu ứng perovskite, ứng dụng vật liệu điện tử 10 a) -0.5 0.00 0.05(Al) 0.05(Ti)  H=20G La Sr Mn AlO 100 0.3 150 b) -1 -1.5 -2 334K 0.05(Al) 0.05(Ti) 310.6 K -2.5 -3  0.7 dM/dT(emu/K) M(emu/g) 225(06): 101 - 108 1-x 200 -3.5 250 T(K) 300 350 400 La Sr Mn 0.7 0.3 Al O 1-x x 364.8 K -4 220 240 260 280 300 320 340 360 380 T(K) Hình Sự phụ thuộc từ độ vào nhiệt độ từ trường 0H=10G (a) đạo hàm từ độ theo nhiệt độ (b) mẫu La0.7Sr0.3Mn1-xMxO3 ( M=Al, Ti; x=0, 0.05) 102 http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn Lê Viết Báu Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN Như thấy hình (a), mẫu thể chuyển pha sắt từ - thuận từ Từ độ nhiệt độ chuyển pha mẫu có thay cho Mn giảm Tuy nhiên, với nồng độ thay cho Mn, việc thay Ti làm cho nhiệt độ chuyển pha mạnh thay Al Mặc dù chuyển pha FM-PM thể sắc nét khó để xác định nhiệt độ chuyển pha mẫu dựa đồ thị biểu diễn phụ thuộc nhiệt độ từ độ mẫu thay đổi từ độ diễn từ từ khơng có điểm nhảy vọt Trên quan điểm nhiệt độ chuyển pha từ nhiệt độ thay đổi từ độ từ pha sắt từ sang thuận từ mạnh nhất, xây dựng đường dM/dT phụ thuộc vào T để xác định TC xác Theo đó, TC mẫu cực tiểu đường phụ thuộc nhiệt độ T(K) dM/dT hình (b) Mẫu x =0 thể chuyển pha sắt từ thuận từ sắc nét nhiệt độ TC ~ 364.8 K Nhiệt độ chuyển pha phù hợp với kết nghiên cứu trước [13], [14] Khi thay Mn 5% Al Ti, nhiệt độ chuyển pha thu 334 K 310.6 K Ngoài ra, từ độ vùng FM giảm so với mẫu x = Theo nghiên cứu [15], mẫu vật liệu nghiên cứu tương tác từ mạnh Khi thay tỷ lệ ion Mn3+/Mn4+ 7/3 Việc thay nguyên tố khác cho Mn làm thay đổi tỉ lệ Mặt khác, Al3+ Ti4+ ion phi từ thay vào Mn3+ nên làm giảm tương tác FM Mn3+ Mn4+ Việc làm mạng từ bị pha loãng, 60 a) 50 b) 340 K 50 30 20 10 0 La0.7Sr0.3MnO3 30 20 10 104 104 104 104 104 104 104 H (G) làm giảm tính sắt từ mẫu Các kết tương tự quan sát hệ mẫu manganite thay nguyên tố khác cho Mn Tuy nhiên suy giảm TC mạnh nguyên tố hóa trị [9], [13], [15] Với nhiệt độ chuyển pha sắt từ - thuận từ vậy, đường từ hóa ban đầu đẳng nhiệt đo nhiệt độ lân cận nhiệt độ chuyển pha nói Kết đo trình bày hình Từ hình vẽ thấy nhiệt độ thấp T< TC, từ độ tăng nhanh thay đổi từ trường Tại lân cận nhiệt độ TC, gia tăng giảm Khi nhiệt độ cao, từ độ chưa bão hoà từ trường cao mà biến đổi tương đối tuyến tính theo từ trường Điều quan sát nhiều mẫu manganite [13], [15] Theo đó, mẫu sắt từ tuý, H tăng đến giá trị đó, từ độ đạt giá trị bão hoà Trong trường hợp mẫu chúng tơi, phần phát triển tuyến tính vùng từ trường cao tượng tách pha gây nên Theo có bên vật liệu khơng phải có sắt từ mà cịn có thành phần khác sắt từ chẳng hạn phản sắt từ (AFM) thuận từ (PM) Khi từ trường tăng moment từ pha sắt từ tăng nhanh tới đến giá trị bão hòa Còn pha AFM (hoặc PM) moment từ lại tăng gần tuyến tính theo tăng từ trường bên ngồi Vì moment từ có tính cộng nên moment từ hệ tổng hợp hai pha kể Vấn đề nghiên cứu nghiên cứu trước cho tượng tách pha [13], [15] C C C C C C C C C C C C C C C C C C C CLa Sr Mn Ti O 0.7 0.3 0.95 0.05 C C C C C C 284K C C C C C (emu/g)60 c) 374 (emu/g) 370 (emu/g) 366 (emu/g)50 362 (emu/g) 358 (emu/g) 354 (emu/g)40 350 (emu/g) 322K 346 (emu/g) 342 (emu/g) 340 (emu/g)30 376 (emu/g) 372 (emu/g) (emu/g) 370 K368 364 (emu/g)20 360 (emu/g) 356 (emu/g) 352 (emu/g) La 0.7Sr0.3Mn0.95Al0.05O3 348 (emu/g)10 344 (emu/g) 104 104 104 104 104 104 104 104 104 104 104 104 104 104 H(G)  H (G) 280 K378 M(emu/g) 378 K M(emu/g) M(emu/g) 40 40 225(06): 101 - 108  Hình Sự phụ thuộc từ độ vào từ trường lân cận T C mẫu http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn 103 284 (emu/g) 286 (emu/g) 288 (emu/g) 290 (emu/g) 292 (emu/g) 294 (emu/g) 296 (emu/g) 298 (emu/g) 300 (emu/g) 302 (emu/g) 304 (emu/g) 306 (emu/g) 308 (emu/g) 310 (emu/g) 312 (emu/g) 314 (emu/g) 316 (emu/g) 318 (emu/g) 320 (emu/g) 322 (emu/g) Lê Viết Báu Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 101 - 108 Từ đường biểu diễn M(H), mô hình 3D Heisenberg (HS); Mơ hình 3D Ising- (IS); mơ hình Tricritical mean- field (TMF); mơ hình trường trung bình (Mean-field - MF) áp dụng để xem xét mơ hình tương tác từ mẫu Trước hết, mơ hình áp dụng cho tất mẫu Để làm điều đó, trước hết đường M1/ vs (H/M)1/ xây dựng Hình ví dụ việc xây dựng đường Arot Arot bổ 3500 La Sr MnO 0.7 0.3 a) 1/ 2500 M (emu/g) 1,5 2000 1500 1/ 1/ M (emu/g) 1/ 3000 2,5 10340 342 340 K 378 K 1000  =0.5 =1 500 0 0 500 1000 1500 1/ 1/ ( H/M) (G.g/emu)  10 La Sr MnO  =0.365 =1.336 0.3 c) 1/ 10 0.7 M (emu/g) 4 10 10 378 K 10 4 10 0 1/ 1/ M (emu/g) 1/ 10 340 K 50 100 150 200 1/ 1/ ( H/M) (G.g/emu) 340 K 344 346 La0.7Sr0.3MnO3 348 10350 =0.325 352 354=1.24 356 10358 360 362 364 10366 368 370 372 10374 376 378 50 b) 378 K 100 150 200 250 300 350 400 1/ 1/ ( H/M) (G.g/emu)  340 342 10 La 344 Sr MnO 0.7 3460.3 348  =0.25 350 10 352 =1.0 354 356 10 358 360 362 10 364 366 368 10 370 372 374 376 378400 340 K 340 342 344 346 348 350 352 354 356 358 360 362 364 366 368 370 372 374 376 378 d) 378 K 800 1200 1/ 1/ ( H/M) (G.g/emu) 250 340 342 344 346 348 350 352 354 356 358 360 362 364 366 368 370 372 374 376 378 1600   Hình Các đường Arrot Arrot bổ mẫu La 0.7Sr0.3MnO3 theo mơ hình trường trung bình (a); 3D Ising (b); 3D Heissenberg (c) Tricritical Mean-Field (c) Nếu tương tác từ bên mẫu tuân theo mơ hình lý thuyết đó, đường Arrott lân cận TC phải chuỗi đường thẳng song song đường tương ứng TC phải qua gốc toạ độ Tuy nhiên, thấy hình 3, có hình 3.b 3.c đường Arrot song song vùng từ trường cao Để xác định xác mức độ song song, hệ số góc đường nhiệt độ đo tương ứng xác định so sánh với hệ số góc đường Arot nhiệt độ gần nhiệt độ chuyển pha (RS) Nếu mơ hình cho mẫu đường Arrott bổ phải chuỗi đường song song RS phải có giá trị Kết trình bày cho tất mẫu hình 1,6 MF a) HS 3D IS TMF HS IS MF TMF 1,4 1,2 b) 1,4 RS 1,2 RS RS 1,4 1,6 1,6 La 0.7Sr0.3MnO3 0,8 0,4 0.3 0.95 Ti 0.05 MF HS IS TMF O 1,2 310 320 330 340 T(K) 350 360 370 290 300 T(K) 310 320 Hình Sự phụ thuộc nhiệt độ hệ số góc đường Arot so sánh với hệ số góc tương ứng nhiệt độ gần chuyển pha mẫu x=0 (a); x Al=0.05(b); xTi=0.05 (c) 104 c) 0,8 La0.7Sr0.3Mn0.95Al0.05O3 0,2 340 345 350 355 360 365 370 375 380 T(K) 0.7 0,6 0,8 La Sr Mn http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN Nhìn vào kết hình ta thấy khơng có mơ hình áp dụng cho mẫu Tuy nhiên, thấy mơ hình 3D Ising, trường trung bình mơ hình tricritical mean-field gần cho mẫu x=0, xAl=0.05; xTi=0.05 Để xác định xác giá trị tham số cận chuyển pha, cở mơ hình gần nhất, giá trị từ độ tự phát độ cảm từ ban đầu xác định việc ngoại suy đường vùng từ trường cao hai trục tọa độ Đối với trình chuyển pha từ bậc hai, vùng lân cận TC, độ từ hóa tự phát MS độ tự cảm  xác định từ phương trình: M S (T ) = M   ,   , T  TC (1)  0−1 (T ) = (h0 / M )  ,   , T  TC (2) M = DH 1/ ,  = , T = TC (3) MS T −T = C dM S  dT Trong  = (T – TC) / TC Các số mũ tới hạn nhiệt độ chuyển pha suy từ đường Arrott bổ phương trình Arrott-Noakes: 1  H     = a + bM M  (4) Với a b số Để có thơng số xác hơn, chúng tơi sử dụng phương pháp Arrott bổ (MAP), cụ thể là, áp dụng phương trình (1-3) Phép ngoại suy tuyến tính đường cong vùng từ trường cao hình cho mẫu thực để xác định giá F trị từ hóa tự phát MS nghịch đảo độ 50 800 a) MS MS(emu/g) 25 400 300 200 =1.126 T =362.78 K 100 C 15 10 340 350 360 T(K) 370 1000 500 C 380 300 310 320 330 340 350 360 370 380 T(K) 40 35 30 25 20 =0.3224 T =302.77 K C =1.1291 TC=303.3 K y = m1*((m0-m2)/m2)^m3 Value Error 15 280 290 300 310 m1 23210 405,5 320 T(K) m2 335,51 0,099334 m3 1,0743 0,0083332 -1 Chisq 234,14 NA R 0,99998 NA 700 600 500 400 300 200 100 Hình Sự phụ thuộc nhiệt độ độ hóa tự phát MS (trái) nghịch đảo độ cảm từ  (phải) cho y = từ m1*(1-(m0/m2))^m3 mẫu x = (a); xAl = 0.05 (b); xTi = 0.05Value (c) CácError tham số trật tự xác định theo phương pháp MAP m1 114.44 0.23328 biểu thị hình m2 362.51 0.0067164 m3 0.32167 0.00065718 NA NA http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn Chisq 0.0091143 R y = m1*((m0/m2)-1)^m3 Value E m1 17976 212 m2 303.03 0.036 m3 1.1291 0.0047 Chisq 6.1192 R 0.99999 -1 20 1500 -1 =0.3217 T =362.51 K C 45 2000 800 − 30 500 35 La Sr Mn Al O 0.7 0.3 0.95 0.05 y = m1*((m0/m2)-1)^m3 30 Value Error 25m1 25785 591.73 m2 362.78 0.050359 20 m3 1.1259 0.0080766 15 Chisq 7.6874 NA = = 0.99999K NA 10 R TC=335.22 T =335.51 K y = m1*((m2-m0)/m2)^m3 Value Error m1 La Sr 136,18 Mn Ti 3,8012 O 0.7 0.3 0.95 0.05 m2 335,22 0,12577 m3 0,48964 0,0104 Chisq 0,24654 NA R 0,99984 NA c) − 35 600 50 2500  (Oe.g.emu ) Hai phương trình cho phép ta xác định tham số mũ tới hạn xác gọi phương pháp Kouvel-Fisher Hình trình bày độ từ hóa tự phát MS (trái) nghịch đảo độ cảm từ ban đầu (phải) mẫu theo phương pháp Kouvel-Fisher Các giá trị số mũ quan trọng TC mẫu hiển thị hình Các giá trị tham số tới hạn thu liệu thử nghiệm phù hợp với MAP phương M cap-1 pháp Kouvel-Fisher tương tự Capa^-1  (Oe.g.emu ) 0.3 −(Oe.g.emu-1) 0.7 (6) dT b) S La Sr MnO 40 (5)  0−1 T − TC = d  0−1  40 700 M (emu/g) 45 225(06): 101 - 108 cảm từ ban đầu  0−1 mẫu Kết trình bày hình Nhiệt độ giá trị số mũ tới hạn suy từ việc làm khớp đường cong MS (T)  0−1 (T ) theo cơng thức (1) (2) trình bày hình Với x = 0, giá trị tới hạn xác định β = 0.3217;  = 1,126; TC = 362.645 K, giá trị gần với mơ hình 3D Ising (β = 0.325;  = 1.24) Với xAl = 0.05; β = 0.4896;  = 1.0743; TC = 335.375 K Các giá trị gần với mơ hình Mean-field (MF) (β = 0.5;  = 1.0) Với xTi = 0.05; β = 0.3224;  = 1.1291; TC = 303.035 K, giá trị phù hợp với mơ hình tricritical mean - field Ngồi ra, tham số tới hạn β,  TC tn theo cơng thức [8]: MS(emu/g) Lê Viết Báu Đtg 105 y = m1*(1-(m0 Value m1 113.09 m2 302.77 m3 0.32237 Chisq 0.038192 R 0.99998 Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN Ms/(dM/dT) 12 =1.1121 -60 340 350 360 T(K) 370 380 -1 Ms/(dM/dT) 0.05 O 30 m2 -30 0.31651 0.0012785 Chisq 0.64437 NA R 0.99993 NA -40 20 15 -60 300 10 =1.094 TC=335.45 K C -70 330 Al 25 -50 T =362.94 K MS(T)*[dMS(T)/dT] -1 /dT) S(T) S -50 -1 M (T)(dM C 0.95 c) 320 330 340 T(K) Value 350 360 -10 Ms/dMs/dT 14 12  =0.3027 T =301.6 K -20 10 C -30 y = (m0-m1)/m2 -40 y= Value Error =1.203 333,29 0,85802 T =303.19 K 0,027815 C -60 m2 0,44865 280 285 38,479 290 295 300 NA 305 310 315y =320 (m0-m1)/m2 Chisq T(K) Value Error R 0,99054 NA m1 335,45 0,10573 −1 m2 1,094 0,0068144 Chisq 0,25745 NA R 0,99984 NA Ti -50 m1 310 y = (m0-m1)/m2 La0.7 Sr0.3 Mn0.95 Ti0.05 O3  − T =361.64 K -40 0.3  −(T)*[d−(T)/dT]-1  =0.3165 0.7 (m0-m1)/m2 -10 y==0.44865 Value K Error T =333.29 C -20 m1 Ms/dMs/dT 361.64 0.053491  − -20 -30  (T).(d (T)/dT) 10  −(T)*[d−(T)/dT]-1 La0.7Sr0.3MnO3 La Sr Mn b) a) -10 X^-1/dX^-1/dT 16 -1 225(06): 101 - 108 X-1/(dX/dT) X^-1/dX^-1/dT MS(T)*[dMS(T)/dT] Lê Viết Báu Đtg 370 Error  362.94 0.085596 Hình Các đường Kouvel-Fisher chom1 từ hóa tự phát MS(trái) nghịch đảo độ cảm từ ban đầu m2 1.1121 0.011742 m1 m2 Chisq R y = (m0-m1 Value m1 301.6 m2 0.30275 Chisq 5.9965 R 0.99886 (phải) hợp chất x = (a); xAl = 0.05 (b), x = 0.05 (c) R 0.99972 NA Chisq 0.050414 NA Theo phương pháp Kouvel-Fisher, với x = 0, giá trị tới hạn xác định là: β = 0.3165 ,  = 1.1121; TC = 362.29 K Với xAl = 0.05: β = 0.44865;  = 1.094; TC = 333.89 Với xTi = 0.05: β = 0.3027;  = 1.203; TC = 302.395K So sánh với kết thu từ phương pháp MAP (hình 5) thấy khơng có khác biệt nhiều Để xác định giá trị độ từ hóa tự phát TC  từ kết thực nghiệm theo công thức (3), đường biểu diễn từ độ đẳng nhiệt nhiệt độ gần với nhiệt độ chuyển pha mẫu xây 362 dựng (emu/g) Các nhiệt độ chọn T = 362.334 302K cho mẫu x = xAl = 0.05 xTi = 0.05 hình 50 0.3 35 La Sr Mn 0.7 0.3 0.95 Al 0.05 50 c) La Sr Mn Ti O 0.7 0.3 0.95 0.05 O 40 M(emu/g) 30 M(emu/g) 0.7 y = 1,5395 + 0,21028x R= 0,99974 25 3,5 3,5 20 T=362K =4.7556 y = ,07 5351 + 0,3318 1x R= 0,9992 ln( H) lnM 10 03 10 2,5 y = 1,6604 + 0,2048x R= 0,99988 3,5 10 10 10 T=302 K =4.883 Ln( H) 10 11 10 10  H(G) 10 ln( H) 10 11   10 10 10 4 10  H (G)  T = 334 K  =  30 20 =3.0138 0 4 10  H (G) 1,5 11  3,5 lnM 2,5 10 154 40 y = 0,075351 + 0,33181x R= 0,99925 LnM lnM M(emu/g) b) La Sr MnO lnM a) 45 4 10 302 (emu/g)  Hình Đường đẳng nhiệt M H lnM theo lnH (hình bé) T=362, 334 302K mẫu x=0 (a); xAl=0.05 (b) xTi=0.05 (c) 1,5 10 11 12 ln H Như thấy hình 7, kết làm khớp cho giá trị tham số mũ  = 4.7556; 3.0138 4.883 cho mẫu x=0; xAl=0.05 xTi=0.05 Theo mơ hình lý thuyết trường trung bình, 3D Ising tricritical mean field 3; 4.82 Kết hợp với kết làm khớp theo phương pháp Kouvel-Fisher hình 6, nhận thấy rằng, mẫu x=0; xAl=0.05 xTi=0.05 gần với mơ hình 3D Ising, trường trung bình tricritical mean field Để kiểm tra tính xác thơng số tới hạn, chúng tơi áp dụng lí thuyết Scalling Các từ độ liên quan đến từ trường ứng dụng theo phương trình [7] M ( 0 H ,  ) =   f  ( H /   + ) (7) f+ f- hàm tùy vào phạm vi nhiệt độ tương ứng TC 250 350 0.3 - 200 250 TT 0 10 C =0.3165 =1.1121 10 10 10 10 10 ( H)*[(T-T )/T ]-(+)  c 10 50 10 0.05 250 O 340 342 344 TT C 350 T =333.89 10 C 352 T>T 340 = 342 354 344 346 348 = 350 356 352 354 356 358 10 10 10 358 360 362 366 364 7 10 368 10 4360 10 370 10 372 374 -(+)362 376 (378H)*[(T-T )/T ]  c c 364  366 0368 370 372 374 376 378 10 10 0 c Hình Biểu đồ tỷ lệ 106 Al 200 150 354 352 350 348 346 344 342 340 338 330 328 326 324 322 320 318 316 314 312 310 100 50 C La 0.7Sr0.3MnO3 10 0.95 C 100 T>T 0.3 C 150 C TC=362.29 50 C 100 0.7 T