(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu chế tạo và tính chất của dây nano co, au và co au

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Lan NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA DÂY NANO Au, Co VÀ Au/Co LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ Hà Nội - Năm 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Lan NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA DÂY NANO Au, Co VÀ Au/Co Chuyên ngành: Vật lí Nhiệt Mã số: LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ TUẤN TÚ Hà Nội - Năm 2014 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn luận văn em TS Lê Tuấn Tú, người động viên, tạo điều kiện giúp đỡ để em hoàn thiện luận văn tốt nghiệp Thầy hướng dẫn em nghiên cứu vấn đề thiết thực có nhiều ứng dụng sống khoa học Em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn Vật lý nhiệt độ thấp, thầy cô khoa Vật lý giảng dạy giúp đỡ em suốt trình học tập hoàn thành luận văn tốt nghiệp Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè, người bên em, cổ vũ động viên em lúc khó khăn để em vượt qua hồn thành tốt luận văn Hà Nội, ngày 19 tháng năm 2014 Học viên Nguyễn Thị Lan MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ DÂY NANO .3 1.1 Dây nano từ .3 1.1.1 Phân loại dây nano từ .4 1.1.2 Tính chất từ dây nano từ .6 1.1.3 Một số ứng dụng dây nano từ .7 1.2 Dây nano vàng ứng dụng chúng 10 1.2.1 Ứng dụng làm thiết bị dò tế bào sống dây nano vàng .11 1.2.2 Ứng dụng làm thiết bị phân phối gen dây nano vàng .11 1.2.3 Ứng dụng làm cảm biến sinh học dây nano vàng .12 1.3 Dây nano nhiều đoạn có vàng 13 1.3.1 Dây nhiều đoạn CoPtP/Au .13 1.3.2.Những ứng dụng dây nano nhiều đoạn 15 CHƢƠNG 2- CÁC PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM .17 2.1 Lắng đọng điện hóa 17 2.2 Phƣơng pháp Vol-Ampe vòng (CV) 18 2.3 Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 19 2.4 Thiết bị từ kế mẫu rung (VSM) 21 2.5 Hiển vi điện tử quét (SEM) 23 2.6 Phổ lƣợng tia X (EDS) 25 2.7 Chi tiết thí nghiệm 27 CHƢƠNG 3-KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Kết dây Co .28 3.1.1 Kết đo Vol-Ampe vòng (CV) 28 3.1.2 Sự phụ thuộc mật độ dòng vào thời gian 29 3.1.3 Kết phân tích nhiễu xạ tia X 30 3.1.4 Hình thái học 31 3.1.5 Tính chất từ 33 3.1.6 Thành phần hóa học 34 3.2 Kết dây nano Au .34 3.2.1 Hình thái học 34 3.2.2 Thành phần nguyên tố dây 35 3.3 Dây nano nhiều đoạn Co/Au 36 3.3.1 Hình thái học 36 3.3.2 Tính chất từ 38 KẾT LUẬN 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ Hình 1: Các loại dây nano (a) dây nano đoạn; (b) dây nano hai đoạn; (c) dây nano nhiều lớp hai thành phần; (d) dây nano hai đoạn chức [9] .4 Hình 2:(a) Mảng dây nano Ni với đường kính khoảng 200nm; (b) Các dây nano Co rời rạc với đường kính khoảng 70 nm Hình 3: (a) Dây nano đơn đoạn nickel ;(b) dây nano hai đoạn nickel-gold ; (c) dây nano nhiều lớp cobalt-copper Hình 4: Từ trở theo chiều dọc (a) dây nano hợp kim Bi0.85Sb0.15 đường kính 40 nm (b) dây nano hợp kim Bi–Sb đường kính 65 nm nhiệt độ khác Hình 5: Đường cong từ trễ mảng dây nano nickel Đường kính dây 100nm, chiều dài 1µm (a) Từ trường đo H song song với trục dây; (b) Từ trường đo H vuông góc với trục dây .7 Hình 6: Quá trình hình thành chuỗi tế bào Hình 7: (a) Sự tương tự đoạn mã vạch thông thường dây nano kim loại nhiều lớp Đoạn dây Nickel lắng hai đầu dây với chiều dài 50 nm; (b) Sơ đồ xét nghiệm miễn dịch thực dây nano .9 Hình 8: (a) Sơ đồ ghi từ song song (trên) sơ đồ ghi từ vng góc (dưới) (b) Thiết bị ghi từ sử dụng dây nano từ .10 Hình 9: Ảnh SEM dây nano vàng 10 Hình 10: Hình ảnh tương phản pha huyết bao phủ dây nano vàng tiếp nhận tế bào HeLa (độ dài ngang 20 μm) 11 Hình 11: Ảnh DIC tổ hợp huỳnh quang plasmid phủ lên dây nano tế bào nguyên đơn protein nguyên đơn màu xanh Các dây nano đánh dấu vòng tròn đỏ (thanh ngang dài 20 μm) 12 Hình 12: Ảnh FE-SEM dây nano CoPtP (a) sau tách rời màng; (b) nhìn cắt ngang màng chứa dây nano ảnh dây nano CoPtP/Au (c) đoạn (d) đoạn .13 Hình 13: Phổ lượng dây nano nhiều đoạn CoPtP/ Au (Bảng thành phần nguyên tử dây CoPtP) .14 Hình 14: Đường cong từ trễ đo nhiệt độ phòng (a) dây nano CoPtP (b) dây nano CoPtP/Au 14 Hình15: Đồ thị phân tách His-tagged proteins từ untagged proteins (theo đường a) phân tách kháng thêt thành poly-His từ kháng thể khác (theo đường b) sử dụng dây nano nhiều đoạn Au/Ni/Au 15 Hình16: Chức hóa dây nano Au–Ni Dây nano ủ với AEDP Đoạn Ni liên kết với nhóm carboxylate Plasmids liên kết tĩnh điện với nhóm amin AEDP Cố định hóa bề mặt plasmid gắn chặt CaCl2 Đoạn vàng liên kết chọn lọc với hodamine-taged chuyển giao 16 Hình 17: Mơ hình minh họa q trình lắng đọng điện hóa để chế tạo dây nano 18 Hình 18: Mơ hình tổng quan thí nghiệm CV 19 Hình 19: Hiện tượng nhiễu xạ tinh thể 19 Hình 20: Nhiễu xạ tia X góc nhỏ 20 Hình 21: Sơ đồ cấu trúc khí hệ VSM .21 Hình 22: Thiết bị từ kế mẫu rung 23 Hình 23: Kính hiển vi điện tử qt 24 Hình 24: Phổ tán sắc lượng tia X (EDS) 26 Hình 25: Sơ đồ tổng hợp dây nano phương pháp lắng đọng điện hóa .27 Hình 26: Ảnh SEM màng PC .28 Hình 27: Kết đo CV dung dịch Co 29 Hình 28: Sự phụ thuộc mật độ dòng vào thời gian 30 Hình 29: Phổ nhiễu xạ tia X dây nano Co 31 Hình30: Hình ảnh dây nano Co chưa tách khuôn 32 Hinh 31: Hình ảnh dây nano Co sau tách khn 32 Hình 32: Đường cong từ trễ dây nano Cobalt 33 Hình 33: Phổ tán sắc lượng dây nano Cobalt 34 Hình 34: Ảnh SEM dây nano Au sau loại bỏ màng .35 Hình 35: Phổ tán sắc lượng dây nano Au 35 Hình 36: Ảnh SEM dây nano nhiều đoạn sau tách màng với kích thước đoạn khác (a): chiều dài lớn đoạn Co tương ứng 450 nm (b):chiều dài lớn đoạn Co tương ứng 2000 nm 37 Hình 37: Đường cong từ trễ mảng dây với từ trường đo đặt song song vng góc với trục dây trường hợp: 38 Hình 38: Sự phụ thuộc trường dị hướng Hk vào chiều dài đoạn dây Co 39 Hình 39: Sự phụ thuộc lượng dị hướng vào chiều dài đoạn dây Co 40 Bảng 1: Sự phụ thuộc lực kháng từ Hc vào chiều dài đoạn dây từ tính .41 MỞ ĐẦU Trong hàng kỷ qua, bùng nổ không ngừng khoa học liên tục mở rộng tầm hiểu biết người Trong năm gần đây, biết tới khái niệm kích thước nhỏ-kích thước nano-bằng phần tỉ mét Bằng việc tìm hiểu nghiên cứu giới kích thước nano, nhà khoa học kỹ sư ngày tăng khả điều khiển tính chất ứng dụng lạ vật chất Công nghệ nano lĩnh vực vô lớn khoa học cơng nghệ Nó nghiên cứu cách thức tổng hợp, tính chất ứng dụng loại cấu trúc vật liệu với chiều có kích thước cỡ nano mét Đặc biệt, tính chất vật lý hóa học vật liệu cải thiện đáng kể biến đổi hồn tồn kích thước chúng giảm tới kích cỡ nano Hiệu ứng tượng giam cầm lượng tử ví dụ Quan trọng nữa, xuất khái niệm ứng dụng công nghệ nano không giới hạn lĩnh vực khoa học vật lý mà cịn ứng dụng lĩnh vực khoa học sống y học Những vật liệu nano hạt nano hay dây nano với cấu trúc tổ hợp thành cấu trúc lớn hệ thống vi cơ, mạch điện tử nano tới hệ chip máy tính, cảm biến,… Đối tượng nghiên cứu công nghệ nano vật liệu nano Vật liệu nano gồm hạt nano (các chiều có kích thước nano), dây nano (hai chiều có kích thước nano) màng nano (một chiều có kích thước nano) Vật liệu nano sỡ hữu tính chất điện, từ, phản ứng hóa học phản xạ ánh sáng khác với chúng kích thước bình thường Hai phương pháp thường sử dụng để chế tạo vật liệu nano “từ xuống” “từ lên” Phương pháp “từ xuống” tạo cấu trúc nano kỹ thuật học, in lưới, …Trong đó, phương pháp “từ lên” cịn gọi cơng nghệ nano phân tử , tạo vật liệu hữu vô thành cấu trúc xác định Nguyên lý phương pháp hình thành vật liệu nano từ nguyên tử ion Phương pháp từ lên phát triển mạnh mẽ tính linh động chất lượng sản phẩm cuối Phần lớn vật liệu nano mà dùng chế tạo phương pháp Ưu điểm phương pháp này: tiện lợi, kích thước hạt nano tạo tương đối nhỏ, đồng đều, trang thiết bị phục vụ cho phương pháp đơn giản Phương pháp từ lên phương pháp vật lý, hóa học kết hơp hai phương pháp hóa-lý Cụ thể, phương pháp thứ hai, vật liệu nano hình thành sử dụng phương pháp lắng đọng điện hóa từ dung dịch chất lỏng sử dụng phương pháp bốc bay (CVD) Phương pháp tổng hợp vật liệu nano từ dung dịch chiếm lợi sản xuất dây nano với số lượng lớn với chi phí tương đối thấp sở hạ tầng không đắt đỏ Trong phương pháp bốc bay chủ yếu dùng để tổng hợp vật liệu bán dẫn, phương pháp lắng đọng sử dụng dung dịch ứng dụng cho cấu trúc kim loại bán dẫn [3] Hiện nay, phương pháp chế tạo đặc trưng từ tính cấu trúc nano chiều tạo cho chúng tính chất từ mong đợi, hướng tới ứng dụng đáng kể ghi từ vng góc mật độ vơ cao, thử nghiệm sinh vật học, sensor dây nano thiết bị điện tử từ, phân tách tế bào đánh dấu từ y sinh [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] Việc điều khiển xác q trình chế tạo dây nano để thu mẫu cụ thể với chiều định hướng phân biệt rõ ràng thách thức với nhà khoa học Đặc biệt, so với dây nano đơn đoạn dây nano nhiều đoạn thu hút quan tâm nhiều nhà khoa học khả chức hóa đa dạng tính chất đăc trưng, ưu việt chúng Loại dây nano loại vật liệu giới vật liệu nano thử thách nhà khoa học Cho đến nay, có phịng thí nghiệm giới tổng hợp ứng dụng dây nano nhiều đoạn chưa có báo cáo thức việc chế tạo thành công loại dây Việt Nam Vì vậy, nghiên cứu chúng tơi tập trung vào chế tạo khảo sát tính chất dây nano đơn đoạn nhiều đoạn, cụ thể dây nano Co, Au dây nano nhiều đoạn Co/Au Phương pháp lắng đọng điện hóa với ưu điểm tuyệt vời chọn để tổng hợp dây nano Nội dung luận văn trình bày sau: Chương 1: Tổng quan dây nano Chương 2: Các phương pháp thực nghiệm Hình 29: Phổ nhiễu xạ tia X dây nano Co Từ phổ nhiễu xạ cho thấy xuất mặt mạng (002) (100) vật liệu Co, cường độ phổ nhiễu xạ mặt (002) mạnh Từ đó, ta kết luận mẫu có cấu trúc lập phương tâm mặt (fcc) cấu trúc lục giác xếp chặt (hcp) xung quanh giá trị pH=4,6 Từ kết ta khẳng định chế tạo dây nano Co phương pháp điện hóa Từ kết nhiễu xạ tia X, ta tính số mạng tinh thể mặt (100) (002) dây Co có cấu trúc tinh thể dạng lục giác (hexagonal) sau: h +hk+k l2 ( )+ = a2 c d hkl (3.2) Áp dụng công thức nhiễu xạ Bargg cho đỉnh (100) (002), ta tính số mạng tinh thể dây Co: a=b= 3λ 3sinθ100 c= λ sinθ 002 λ = 1,5406 A0 bước sóng tia X Ta thu kết sau: a = b = 2,4876 A0 c = 4,0343 A0 3.1.4 Hình thái học Mẫu sau lắng đọng 15 phút cắt đo theo mặt cắt ngang màng xốp, ta thu kết hình 30 Từ hình 30 cho thấy, phần cắt ngang mảng dây nano Co với chiều dài dây nano chưa hồn chỉnh khơng với đường kính khoảng 200 nm, chiều dài khoảng 3,5 μm Từ kết ta đánh giá kích thước dây lớn kích thước khn ban đầu, điều dự đốn q trình lắng đọng dây bị giãn dây bị polymer bám xung quanh lắng đọng 31 Hình30: Hình ảnh dây nano Co chưa tách khn Hinh 31: Hình ảnh dây nano Co sau tách khn Phần cịn lại ta loại bỏ khn PC (polycarbonate) dung dịch cloruaform đo hình thái học kính hiển vi điện tử quét SEM, kết thu hình 32 31 Từ hình 31 cho thấy thu dây nano Co với đường kính dây khoảng 100 nm dây dài khoảng 3,5 µm Đường kính dây tương ứng với đường kính lỗ khn 3.1.5 Tính chất từ Để nghiên cứu tính chất từ dây nano Co, đường cong từ trễ dây đo thiết bị từ kế mẫu rung (VSM) với từ trường bên ngồi tối đa khoảng 6500 Oe nhiệt độ phịng Kết đo đường cong từ trễ với từ trường song song vng góc với trục dây thể hình 32 1.0 H song song với dây H vuông góc với dây M/MS 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -6000 -4000 -2000 2000 Tõ tr-êng H (Oe) 4000 6000 Hình 32: Đường cong từ trễ dây nano Cobalt Kết ta thấy dây nano có dị hướng đơn trục cao, kết đo đám dây nano Đối với dây nano hình trụ trịn, dị hướng hình dạng trội so với dị hướng từ khác kéo theo xu hướng xếp thẳng hàng moment từ dọc theo trục dây [13] Từ hình 32, ta xác định giá trị lực kháng từ dây vào khoảng 166 Oe từ trường đo song song với trục dây Hc = 177 Oe từ trường đo vng góc với trục dây 33 3.1.6 Thành phần hóa học Hình 33: Phổ tán sắc lượng dây nano Cobalt Hình 33 thành phần nguyên tố dây nano Co đo phổ tán sắc lượng (EDS) Từ kết phân tích phổ EDS cho thấy dây nano chứa thành phần Co Các nguyên tố C O màng PC cịn sót lại q trình loại bỏ khn 3.2 Kết dây nano Au 3.2.1 Hình thái học Hình thái học dây nano Au đo SEM hình 34 sau màng PC phân hủy dung dịch dich cloruaform Chúng ta nhận thấy đồng hình dạng dây nano đơn đoạn Au Chiều dài trung bình dây khoảng µm đường kính dây khoảng 100 nm 34 Hình 34: Ảnh SEM dây nano Au sau loại bỏ màng 3.2.2 Thành phần nguyên tố dây Để tìm hiểu dây nano Au, thành phần hóa học dây phân tích phổ EDS Hình 35: Phổ tán sắc lượng dây nano Au 35 Từ kết hình 35, phổ tán sắc lượng dây cho thấy thành phần nguyên tử dây nguyên tố Au Tuy nhiên, nhìn thấy xuất nguyên tố khác Silic, Oxi Hiện tượng giải thích sau: sau loại bỏ khuôn, dây Au đặt đế làm Silic, bề mặt có lớp SiO2, xuất phổ nguyên tố Silic Oxi 3.3 Dây nano nhiều đoạn Co/Au Để thể ứng dụng dây nano từ tính cách rộng rãi, đặc biệt y sinh, cảm biến điện hóa…, việc sử dụng dây nano nhiều đoạn Au/Co (khơng từ tính/ từ tính) ý tưởng thú vị giả pháp tối ưu 3.3.1 Hình thái học Hình 36 hình ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) dây nano nhiều đoạn Co/Au Sự tương phản hai màu đen trắng tương ứng với đoạn Co (những đoạn có màu tối hơn) đoạn Au (những đoạn có màu sáng hơn) Hiện tượng xảy độ tán xạ electron đoạn dây Co mạnh độ tán xạ electron đoạn dây Au Chiều dài dây nano nhiều đoạn Co/Au vào khoảng 5µm Như thể hình 36, dây nano hình thành tốt lỗ màng khn PC thể tính đồng cao Đường kính trung bình dây nano nhiều đoạn Co/Au khoảng 100 nm tương đương với đường kính lỗ nano màng PC Đặc biệt, chúng tơi điều chỉnh kích cỡ dây nano dựa việc đo tốc độ lắng đọng dây Tốc độ lắng đọng vàng khoảng 1.3 Å/s tốc độ lắng đọng Co nm/s Như vậy, việc lắng đọng vàng tốn nhiều thời gian so với việc lắng đọng Co Trong thí nghiệm, chúng tơi thay đổi thời gian lắng đọng cho đoạn Au Co để thu dây nano nhiều đoạn Cụ thể, để thu dây nano nhiều đoạn Co/Au hình 34(a), chúng tơi lắng đoạn dây vàng dài khoảng 200 nm khoảng 26 phút khoảng 1.8 phút cho đoạn dây Co dài khoảng 450 nm 36 a) b) Hình 36: Ảnh SEM dây nano nhiều đoạn sau tách màng với kích thước đoạn khác (a): chiều dài lớn đoạn Co tương ứng 450 nm (b):chiều dài lớn đoạn Co tương ứng 2000 nm Để thu dây nano Co/Au với đoạn dây vàng Coban dài hơn, cần cài đặt thời gian lắng đọng dài hơn, đoạn dây vàng dài khoảng 700 nm khoảng 91 phút khoảng phút cho đoạn dây Co dài khoảng 2000 nm lắng đọng Quan sát hình ảnh SEM hình 36, thấy chiều dài segment Co (hoặc Au) khác dây nano Co/Au hồn tồn điều khiển kích thước dây tùy theo mục đích sử dụng 37 Đây kỹ thuật mẻ chưa có cơng bố thức kỹ thuật trước Phương pháp mang lại hứa hẹn việc chế tạo dây nano nhiều đoạn tùy thuộc vào mục đích sử dụng chúng 3.3.2 Tính chất từ 3.2.2.1 Đƣờng cong từ trễ Để khảo sát ảnh hưởng tính chất từ dây nano Au/Co với chiều dài đoạn khác Hình 37, mơ tả đường cong từ trễ mảng dây với từ trường đo đặt song song với trục dây từ trường vng góc với trục dây 1.0 H song song với dây H vuông góc với dây M/MS 0.5 0.0 -0.5 -1.0 a) -6000 -4000 -2000 2000 4000 6000 Tõ tr-êng H (Oe) 1.0 1.0 H song song víi dây H vuông góc với dây 0.5 M/MS M/MS 0.5 H song song với dây H vuông góc với dây 0.0 -0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.0 -6000 -4000 -2000 2000 4000 6000 -6000 -4000 Tõ tr-êng H (Oe) b) -2000 2000 Tõ tr-êng H (Oe) 4000 c) Hình 37: Đường cong từ trễ mảng dây với từ trường đo đặt song song vng góc với trục dây trường hợp: (a) Chiều dài đoạn dây Co 1500nm (b) Chiều dài đoạn dây Co 1000nm (c) Chiều dài đoạn dây Co 400nm 38 6000 Các vòng từ trễ xác định nhiệt độ phòng Kết đo cho thấy, chiều dài đoạn dây từ tính giảm từ 3500 nm dây đơn đoạn đến 450 nm đoạn dây từ tính ngắn dị hướng đơn trục dây giảm Điều chứng tỏ trục dễ từ hóa dây chuyển sang trục khó từ hóa 3.2.2.2 Kết tính tốn trƣờng dị hƣớng Hk Để thấy rõ tính dị hướng giảm giảm chiều dài đoạn dây Co, ta tính giá trị Hk Từ chu trình từ trễ, xác định từ trường dị hướng Hk đặt từ trường ngồi song song vng góc với trục dây thể hình 38 3000 2500 Hk (Oe) 2000 1500 1000 500 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Chiều dài đoạn Co l (nm) Hình 38: Sự phụ thuộc trường dị hướng Hk vào chiều dài đoạn dây Co Từ kết cho thấy, chiều dài đoạn dây Co giảm từ 3500 nm (đối với dây đơn đoạn) xuống 450 nm dây nhiều đoạn giá trị trường dị hướng giảm phép đo từ trường song song với trục dây Như vậy, chiều dài đoạn dây từ tính giảm, tính dị hướng đơn trục giảm hay nói cách khác đoạn từ tính trở thành đẳng hướng chiều dài đoạn dây tiến gần đến kích thước đường kính dây 3.2.2.3 Kết tính tốn lƣợng dị hƣớng Để hiểu rõ tính dị hướng từ dây nano nhiều đoạn Co/Au ta tính lượng dị hướng KU Năng lượng dị hướng KU xác định công thức sau 39 KU  M S H K M S H K   H K //   2 (3.3) Ms từ độ bão hòa, H K  từ trường dị hướng trường hợp từ trường đo đặt vng góc với dây H K // từ trường dị hướng trường hợp từ trường đo đặt song song song với dây 80 Ku (kJ/m ) 60 40 20 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Chiều dài đoạn Co (nm) Hình 39: Sự phụ thuộc lượng dị hướng vào chiều dài đoạn dây Co Hình 39 cho thấy biến đổi KU hàm chiều dài , chiều dài đoạn Co giảm giá trị lượng dị hướng giảm đồng nghĩa với tính dị hướng giảm 3.2.2.4 Lực kháng từ Hc Từ kết đo đường cong từ trễ dây nano Co đơn đoạn nhiều đoạn ta xác định giá trị lực kháng từ loại dây nano Kết đưa bảng 40 Bảng 1: Sự phụ thuộc lực kháng từ Hc vào chiều dài đoạn dây từ tính Chiều dài (nm) 3500 1500 1000 400 Hc┴(oe) 177 177 170 167 Hc//(oe) 166 177 170 167 Từ kết bảng cho thấy chiều dài đoạn từ tính từ tính dây nano nhiều đoạn Au/Co giảm lực kháng từ với từ trường đo đặt song song từ trường đặt vng góc với trục dây không thay đổi nhiều, vào khoảng 170 Oe Điều cho thấy thành phần cấu trúc đoạn dây từ tính dây nhiều đoạn tương đối ổn định 41 KẾT LUẬN  Đã tìm hiểu tình chất, ứng dụng dây nano  Đã tìm hiều thực thí nghiệm phương pháp lắng đọng điện hóa  Đã chế tạo dây nano Co, dây Au dây nano nhiều đoạn Co/Au với kết đáng ý sau:  Hình thái học dây nano Co, Au Co/Au đồng nhât với xen kẽ đoạn dây từ không từ dây nhiều đoạn  Thành phần hóa học dây nano tinh khiết với góp mặt nguyên tố Co, dây Co Au dây Au  Có thể điều khiển chiều dài đoạn dây Co, Au dây nano nhiều đoạn cách thay đổi thời gian lắng đọng  Các dây nano có đoạn dây từ tính dài cho ta dị hướng đơn trục theo trục dây rõ ràng, giảm ta giảm chiều dài đoạn dây từ tính  Trường dị hướng lượng dị hướng dây phụ thuộc vào chiều dài đoạn dây từ tính khảo sát Kết cho thấy, giá trị lượng dị hướng giảm giảm chiều dài đoạn dây nano 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Vũ Thị Thanh (2012), Nghiên cứu chế tạo dây nano CoPtP phương pháp điện hố, Khóa luận tốt nghiệp, Trường đại học Khoa học tự nhiên, Đại học QGHN [2] Nguyễn Thị Thái (2014), Ảnh hưởng đường kính tỉ số hình dạng lên tính chất từ dây nano từ, Luận văn thạc sĩ Vật lý, Trường đại học Khoa học tự nhiên, Đại học QGHN Tiếng Anh: [3] CristianZet, CristianFosalau (2012), Magnetic nanowire based sensors, Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, Vol 7, PP 299 – 306 [4] K B Lee, S Park and C A Mirkin (2004), Angew Chem Int Ed, 43, PP 3048 [5] Y Rheem, C M Hangarter, E H Yang, D.Y Park, N V Myung and B Yoo (2008), IEEE Transactions on Nanotechnology, 7, PP 251 [6] Y Nakamura, J Magn (1999), Magn.Mater, 200, PP 634 [7] D Zhang, Z Liu, S Han, C Li, B Lei, M P Stewart, J M Tour, C Zhou Nano Lett.4 (2004) 2151 [8] Ken Cham-Fai Leungand Yi-Xiang J Wang (2010), Nanowires Science and Technology, 402 [9] S Andreescu and O A Sadik, Pure Appl Chem (2004), 76, PP 861 [10] H Zeng, M Zheng, R Skomski and D J Sellmyer, Y Liu, L Menon and S Bandyopadhya (2000), Jr of appl Phy, 87, PP 4717 [11] I Enculescu, M.E ToimilMolares, C Zet, M Daub, L Westerberg, R Neumann, R Spohr (2007), Current perpendicular to plane single-nanowire GMR sensor, Applied Physics A – Materials Science & Processing, 86, PP 43-48 [12] I Enculescu, E Matei, M Sima, R Neumann, S Granville, J –Ph Ansermet (2008), IEEE Trans On Magn, 44, PP 2678-2680 [13] V Varadan, L.F Chen, J Xie (2008), Nanomedicine: Design and Applications of Magnetic Nanomaterials, Nanosensors and Nanosystems, PP 240-250 43 [14] Jaya Sarkar, GobindaGopal Khan and a Basumallick (2007), Nanowires: properties, applications and synthesis via porous anodic aluminium oxide template, Bull Mater Sci, Vol 30, 3, PP 271–290 [15] Chiung-Wen Kuo and Peilin Chen (2010), The Applications of Metallic Nanowires for Live Cell Studies, Electrodeposited Nanowires and their Applications, NicoletaLupu (Ed.), ISBN, PP 978-953-7619-88-6, InTech, Available from:http://www.intechopen.com/books/electrodeposited-nanowires-andtheir-applications/the-applications-of-metallic-nanowires-for-live-cell-studies [16] T Tahmasebi, S N Piramanayagam (2011), Nanoscience and nanotechnlogy for memory and data storage, Cosmos, Vol 7, 1, PP 25-30 [17] Ke-Zhong Liang, Jun-Sheng Qi, Wei-Jun Mu, Zai-Gang Chen (2008), Biomolecules/gold nanowires-doped sol–gel film for label-free electrochemical immunoassay of testosterone, J Biochem Biophys Methods, 70, PP 1156–1162 [18] ShyamAravamudhan, Niranjan S Ramgir, ShekharBhansali (2007), Electrochemical biosensor for targeted detection in blood using aligned Au nanowires, Sensors and Actuators B, 127, PP 29–35 [19] T S Ramulu, R Venu, B Sinha, S S.Yoonand C G Kim (2012), Electrodeposition of CoPtP/Au Multisegment Nanowires: Synthesis and DNA Functionalization, Int J Electrochem Sci, 7, PP 7762 – 7769 [20] H.J Yang, F.W Yuan and H.Y Tuan, Chem Commun (2010), 46, PP 6105 [21] Y Ye, L Dai, T Sun, L P You, R Zhu, J Y Gao, R M Peng, D P Yu and G G Qin (2010), J Appl Phy, 108, PP 44301 [22] Alper, M., K Attenborough, R Hart, S.J.Lane, D.S Lashmore, C.Younes and W.Schwarzacher (1993), Appl Phys Lett, 63, PP 2144 [23] Martin (1996), C.R.Science, 266, PP 1961 [24] Bo Ye Thesis (2006), Fabrication and magnetic property investigation of metallic nanowire arrays, University of New Orleans [25] William D Callister (2007), Materials Science and Engineering-An Introduction, Editon 7, PP 66-70 44 [26] Adam K Wanekaya, Wilfred Chen, Nosang V Myung, Ashok Mulchandan (2006), Nanowire-Based Electrochemical Biosensors, Electroanalysis 18, 6, PP 533–550 45 ... việc chế tạo thành công loại dây Việt Nam Vì vậy, nghiên cứu chúng tơi tập trung vào chế tạo khảo sát tính chất dây nano đơn đoạn nhiều đoạn, cụ thể dây nano Co, Au dây nano nhiều đoạn Co /Au Phương... phần dây nano nhiều lớp cobalt-copper Hình 3: (a) Dây nano đơn đoạn nickel ;(b) dây nano hai đoạn nickel-gold ; (c) dây nano nhiều lớp cobalt-copper 1.1.2 Tính chất từ dây nano từ Các tính chất. .. KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Lan NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA DÂY NANO Au, Co VÀ Au/ Co Chuyên ngành: Vật lí Nhiệt Mã số: LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS