Tính chất điện, từ của hệ vật liệu pervoskite la1 x¬yxfeo3

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí MỤC LỤC MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: VẬT LIỆU PEROVSKITE .5 1.1 Cấu trúc tinh thể vật liệu perovskite ABO3 1.1.1 Vật liệu ABO3 1.1.2 Vật liệu ABO3 biến tính 1.2 Sự tách mức lượng trường tinh thể hiệu ứng Jahn-Teller 1.2.1 Sự tách mức lượng trường tinh thể .7 1.2.2 Hiệu ứng Jahn-Teller .7 1.3 Các tương tác vi mô vật liêu perovskite 1.3.1 Tương tác siêu trao đổi (Super Exchange Interaction- SE) 1.3.2 Tương tác trao đổi kép (Double Exchange Interaction - DE) .11 1.4 Một số mô hình dẫn điện vật liệu perovskite ABO3 biến tính 13 1.4.1 Sự hình thành polaron điện 13 1.4.2 Mơ hình khe lượng .16 1.4.3 Mơ hình lân cận gần 16 1.4.4 Mô hình khoảng nhảy biến thiên 16 1.5 Một số hiệu ứng vật lý vật liệu perovskite biến tính .18 1.5.1 Hiệu ứng nhiệt điện .18 1.5.2 Hiệu ứng từ trở 20 1.5.3 Hiệu ứng từ nhiệt 21 1.6 Vật liệu orthoferrite (Perovskite LaFeO3) 25 1.6.1 Một số đặc tính hệ orthoferrite .25 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 31 2.1 Chế tạo mẫu .31 2.2 Khảo sát cấu trúc tinh thể, cấu trúc tế vi tính chất .34 2.2.1 Phân tích cấu trúc tinh thể 34 2.2.2 Khảo sát cấu trúc tế vi 34 2.2.3 Khảo sát tính chất từ 35 2.2.4 Khảo sát tính chất điện 35 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .36 3.1 Cấu trúc tinh thể hệ La1-xYxFeO3 hệ La1-yNdyFeO3 36 3.2 Cấu trúc tế vi .38 3.3 Tính chất từ .39 3.4 Tính chất điện 45 KẾT LUẬN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 PHỤ LỤC 59 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí MỞ ĐẦU Vật liệu perovskite ABO3 bắt đầu biết đến từ đầu kỷ 19 Thời gian đầu nhà khoa học chưa thực quan tâm đến vật liệu Trong thời gian gần đây, bước đầu có nhiều nghiên cứu vật liệu perovskite Bởi vật liệu perovskite ABO3 có độ bền nhiệt cao nên hoạt động mơi trường nhiệt độ cao Ngồi ra, pha tạp thay số nguyên tố (thí dụ: Ba, Sr, Fe, Ni, Y, Nd, Ti…) vào vị trí A B dẫn đến số ứng vật lý lý thú: hiệu ứng nhiệt điện (Thermoelectric effect), hiệu ứng từ nhiệt (Magnetocaloric effect), từ trở khổng lồ (Collosal- magenetoresistance effect)… Điều mở ứng dụng vật liệu perovskite số lĩnh vực công nghiệp đại : điện tử, thông tin, làm lạnh mà không gây ô nhiễm môi trường, hóa dầu, pin nhiệt điện, máy phát điện… Trong năm gần đây, vật liệu orthoferrit LnFeO3 (Ln vị trí nguyên tố đất La, Nd, Eu… Y) ý sâu vào nghiên cứu tính chất chúng, đặc biệt với chất LaFeO 3, vật liệu orthoferrit làm chất xúc tác phản ứng ơxy hóa phần mêtan tạo H 2-là nhiên liệu quan trọng, với hiệu suất cao tới 95% làm vật liệu xúc tác hiệu cao việc loại bỏ axit salicylic axit sulfonic salicylic nước thải làm sensor nhạy khí để phát khí độc CO, NO, SO 2, NO2… với nồng độ thấp mà sensor thường phát hiện, làm điện cực nhiệt độ cao (SOFC)… Chính chúng tơi chọn đề tài: ”Tính chất điện, từ hệ vật liệu pervoskite La 1-xYxFeO3” làm đề tài cho luận văn với mong muốn đóng góp thêm hiểu biết loại vật liệu Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Nội dụng luận văn gồm: - Mở đầu Lý chọn đề tài nghiên cứu - Chương 1: Vật liệu perovskite Trình bày tổng quan vật liệu có cấu trúc perovskite số tính chất, hiệu ứng lý thú xuất perovskite pha tạp - Chương 2: Các phương pháp thực nghiệm Trình bày phương pháp chế tạo mẫu phương pháp khảo sát cấu trúc tinh thể, cấu trúc tế vi, tính chất điện tính chất từ vật liệu chế tạo - Chương : Kết thảo luận Trình bày kết chế tạo mẫu, nghiên cứu cấu trúc tinh thể, cấu trúc tế vi, tính chất điện tính chất từ mẫu chế tạo đưa nhận xét, giải thích kết - Kết luận Tóm tắt kết đạt luận văn - Tài liệu tham khảo - Phụ lục Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Chương 1: VẬT LIỆU PEROVSKITE 1.1 Cấu trúc tinh thể vật liệu perovskite ABO3 1.1.1 Vật liệu ABO3 Hợp chất perovskite ABO3 có cấu trúc tinh thể lý tưởng hình 1.1a Ơ mạng sở hình lập phương tâm khối với thông số mạng a=b=c z y x a) b) Vị trí cation A2+(A3+) Vị trí cation B4+(B3+) Vị trí cation O2- Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể perovskite ABO3 Ở cation A nằm mặt hình lập phương, cịn cation B có bán kính nhỏ nằm tâm hình lập phương Cation B bao quanh cation A anion Ơxy, cịn quanh vị trí A có 12 anion Ơxy hình 1.1a, cấu trúc tinh thể hợp chất perovskite cịn mơ tả dạng xếp bát diện BO6 hình 1.1b, với cation B nằm hốc bát diện BO 6, anion O2- nằm đỉnh bát diện BO6 Từ hình 1.1b, góc B-O-B 1800 độ dài liên kết B-O theo phương Bát diện FeO ảnh hưởng nhiều đến tính chất điện tính chất từ vật liệu Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 1.1.2 Vật liệu ABO3 biến tính Vật liệu ABO3 biến tính vật liệu có ion A B thay ' ' phần ion khác viết dạng công thức ( A1 x Ax )( B1 y B y )O3 (0 � x, y �1) Với A nguyên tố họ đất Ln La, Nd, Pr… Y; A' kim loại kiềm thổ Sr, Ba, Ca… nguyên tố như: Ti, Ag, Bi, Pb…; B Mn, Co; B' Fe, Ni, Y… Sau ví dụ số mẫu nghiên cứu chế tạo: LaFe 1-xNixO3, LaNi1-xCoxO3, LaCo 1- FexO3, La1-xSrxFeO3, La1-xTixFeO3, La1-xNdxFeO3, LaFe0.5Ga0.5O3, La1- SrxMnO3, La1-xCaxMnO3 , Ca1-xNdxMnO3, Ca1xNdxMn1-y FeyO3 ; La 1- x x SrxMn1-yNiyO3 [4,6,9,13,14,16] x Các perovskite ABO3 bị biến tính pha tạp thay tạo trạng thái hỗn hợp hóa trị sai lệch cấu trúc làm cho hợp chất trở thành vật liệu có nhiều hiệu ứng lý thú như: hiệu ứng nhiệt điện, hiệu ứng từ trở khổng lồ, hiệu ứng từ nhiệt… Sự sai lệch cấu trúc tinh thể đánh giá thông qua thừa số dung hạn t Goldchmit đưa ra: (1-1) Với RA, RB, RO bán kính ion A 2+(A3+), B4+(B3+) O2- Cấu trúc perovskite coi ổn định 0.8 < t < Điều kéo theo cation phải có kích thước giới hạn: R A > 0.9 RB > 0.5 Khi t = 1, ta có cấu trúc perovskite hình lập phương hình 1.1 Khi t ≠ 1, mạng tinh thể bị méo, góc liên kết B-O-B khơng cịn 180 mà bị bẻ cong độ dài liên kết B-O theo Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí phương khác khác nhau, Cấu trúc tinh thể bị thay đổi Điều dẫn tới thay đổi tính chất điện từ vật liệu [4] 1.2 Sự tách mức lượng trường tinh thể hiệu ứng Jahn-Teller 1.2.1 Sự tách mức lượng trường tinh thể Hình 1.2 Sơ đồ mức lượng ion Mn3+ a – Dịch chuyển lượng tương tác Diole b – Tách mức lượng trường tinh thể c – Tách mức Jahn - Teller 1.2.2 Hiệu ứng Jahn-Teller Khi hợp chất perovskite có pha tạp thay cấu trúc tinh thể bị biến dạng khơng cịn hình lập phương Hiện tượng méo mạng mô tả lý thuyết Jahn-Teller Hiệu ứng Jahn-Teller xảy với ion kim loại có mức eg có số lẻ điện tử Ta xét trường hợp cấu trúc perovskite có B ion Mn3+ Trong bát diện MnO6 , phân lớp d cation Mn3+ bị tách mức tác dụng trường tinh thể Các anion O2- coi điện tích âm, cịn cation Mn3+ điện tích dương Do tác dụng tương tác tĩnh điện Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí hay lực đẩy tĩnh điện từ điện tử orbitan O 2- nên orbitan phân lớp d ion Mn3+ tách làm mức eg tg Mức eg gồm có quỹ đạo d x2  y d z , hướng đám mây điện thẳng phía anion O 2- định xứ đỉnh khối bát diện MnO6 Mức lượng tg có quỹ đạo dxy dyz dzx có lượng thấp mức eg Do ion Mn3+ có cấu trúc điện tử 3d với mức tg có điện tử mức eg có điện tử Mức tg suy biến bậc có điện tử nên theo quy tắc Hund có xếp mức t g điện tử nằm quỹ đạo khác Với mức eg suy biến bậc có điện tử nên có cách xếp khả dĩ: , Nếu theo cách xếp thứ ( , , ) lực hút tĩnh điện ion ligand O2- ion Mn3+ theo trục z yếu theo mặt phẳng xy, điều có nghĩa độ dài liên kết Mn-O khơng cịn đồng theo phương trường hợp perovskite lý tưởng Ta có liên kết Mn-O theo mặt phẳng xy ngắn so với liên kết Mn-O theo trục z Đây trường hợp méo mạng Jahn-Teller loại I ( hình 1.3a ) Nếu theo cách xếp thứ hai ( , ) lực hút tĩnh điện ion ligand O2- ion Mn3+ theo trục z mạnh theo mặt phẳng xy Trong trường hợp có liên kết Mn-O theo mặt phẳng xy dài so với liên kết Mn-O theo trục z Đây trường hợp méo mạng Jahh-Teller loại II ( hình 1.3b) [4,5,10] Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí a) Kiểu I b) Kiểu II Hình 1.3 Méo mạng Jahn - Teller 1.3 Các tương tác vi mô vật liêu perovskite 1.3.1 Tương tác siêu trao đổi (Super Exchange Interaction- SE) Như ta thấy cấu trúc hợp chất perovskite, nguyên tử kim loại chuyển tiếp vị trí B có bán kính nhỏ bị ngăn cách anion O2- có bán kính lớn (1.36A 0), lớn nguyên tử vị trí B nên khơng có xen phủ trực tiếp cation kim loại chuyển tiếp Vì cường độ tương tác trao đổi trực tiếp chúng yếu Lúc này, cation kim loại chuyển tiếp Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí chủ yếu tương tác với thông qua việc trao đổi điện tử với anion O 2- Quá trình trao đổi anion O2- cation kim loại chuyển tiếp vị trí B q trình xen phủ đám mây điện tử lai hóa trống e g cation kim loại chuyển tiếp với đám mây điện tử chiếm đầy p б anion O2- lân cận [10] Theo quy tắc Hund, hai đám mây điện tử xen phủ điện tử ion oxy có spin song song với spin định xứ ion kim loại chuyển tiếp đóng góp vào liên kết [10] Khi nhiệt độ nhiệt độ Curie T C hình thành liên kết bán cộng hóa trị Khi spin định xứ xếp, nhiệt độ Tc liên kết cộng hóa trị hình thành Chính kết cặp spin định xứ ion kim loại chuyển tiếp spin ion oxy cho phép dự đoán liên kết ion kim loại chuyển tiếp riêng rẽ với ion Ôxy Nếu liên kết Mn-O-Mn có hai liên kết bán cộng hóa trị hai ion Mn3+ (hay Mn4+) liên kết phản sắt từ, hai spin quỹ đạo điền đầy ion ôxy xếp đối song theo nguyên lý Pauli Nếu liên kết Mn-O-Mn có liên kết bán cộng hóa trị liên kết cịn lại liên kết ion, spin định xứ ion mangan tạo liên kết bán cộng hóa trị với ion ơxy đối song với spin nguyên tử ôxy khác Mặt khác, spin ion ôxy lại đối song với spin định xứ ion mangan tạo liên kết ion với ion ôxy tương tác trao đổi trực tiếp Vì liên kết hai ion mangan sắt từ Do lực liên kết cộng hóa trị yếu liên kết ion nên liên kết spin kiểu phản sắt từ chiếm ưu Hợp chất mà loại tương tác siêu trao đổi chiếm ưu biểu tính dẫn điện mơi Bởi điện tử tham gia liên kết không chuyển động Điều cho biết vật liệu perovskite không pha tạp pha tạp hồn tồn biểu tính điện mơi phản sắt từ Tương tác siêu trao đổi Kramers Anderson đề xuất với toán tử Hamiltonian [6]: 10 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí đến q trình từ hóa dễ dàng thực nhiệt độ 100K Vì nên ta quan sát đường trễ 5K dựng đứng hơn, mẫu có từ độ M lớn nhiều so với mẫu đo nhiệt độ 100K-300K hình 3.3 Với hệ mẫu La1-xYxFeO3 , có Fe ngun tố từ tính cịn La Y nguyên tố phi từ nên dị hướng tổng mẫu số dị hướng Fe (Kmẫu = KFe) hay xác dị hướng LaFeO Như nói đến pha tạp thay Y cho La dẫn đến méo mạng mạnh Sự méo mạng ảnh hưởng đến trường tinh thể anion O 2- tạo xung quanh ion Fe3+ bát diện FeO6 Trường tinh thể biến đổi mạnh mẽ so với hệ mẫu La 1- NdyFeO3 Hệ dị hướng bậc thấp (K �0), hệ số dị hướng bậc cao y thường nhỏ, dị hướng tổng mẫu nhỏ nhiều pha Y vào LaFeO3 nên mẫu trở nên “mềm hơn” hay dễ từ hóa ta quan sát đường từ trễ dựng đứng đường trễ hệ mẫu La 1-yNdyFeO3 đạt đến giá trị gần bão hòa Ngồi cịn thấy đường trễ hệ La1-xYxFeO3 có điểm Hcriticial mà giả thiết có chuyển pha từ trục “dễ” mẫu quay mạnh theo hướng từ trường ngồi (xem hình 3.5, 3.6, 3.7) Vấn đề cần nghiên cứu giải thích sâu sắc 46 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 3.4 Tính chất điện Hình 3.8 Đồ thị  (T ) hệ mẫu La1-xYxFeO3 nung thiêt kết 12300C ( x = 0.15; 0.25; 0.35; 0.45; 0.55; ) Hình 3.9 Đồ thị  (T ) mẫu LaFeO3 nung thiêt kết 12300C 47 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 3.10 Đồ thị  (T ) hệ mẫu La1-yNdyFeO3 nung thiêt kết 12300C (y = 0; 0.15; 0.25; 0.35; 0.45; 0.55; ) Các giá trị điện trở suất hai hệ mẫu thể hình 3.8, 3.9 3.10 Góc phải bên hình vẽ hình biểu diễn nhánh đồ thị điện trở suất bắt đầu giảm với tăng nhiệt độ Khi quan sát điện trở suất phụ thuộc nhiệt độ hai hệ mẫu La1-yNdyFeO3, La1-xYxFeO3 (x, y = 0; 0.15; 0.25; 0.35; 0.45; 0.55; 1) giải nhiệt độ 300K-600K thấy có tượng chuyển tính dẫn: kim loại - bán dẫn Trong khoảng nhiệt độ từ nhiệt độ phòng đến khoảng 450K, điện trở suất tăng tăng nhiệt độ đặc trưng tính dẫn kim loại từ 450K đến 600K điện trở suất giảm tăng nhiệt độ đặc trưng tính dẫn bán dẫn Một điểm bất thường lý thú mẫu perovskite chế tạo có điện trở suất cao (cỡ 106 - 108 Ω.cm) điện môi lại quan sát tượng tính dẫn mang đặc tính kim loại giải nhiệt từ nhiệt độ phòng đến 450K, đa số perovskite biến tính có tượng chuyển tính dẫn “kim loại-bán 48 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí dẫn” thường có điện trở suất nhỏ Chúng tơi chưa có giả thiết giải thích điểm bất thường độ dẫn perovskite chế tạo LaFeO3 lý tưởng điện môi, phản sắt từ Tuy nhiên, nói phần trên, mẫu nung nhiệt độ cao môi trường không khí dẫn đến mẫu tồn trạng thái hỗn hợp hóa trị Fe3+ - Fe2+ Với hệ ferit nói chung orthorhoferrit nói riêng tính dẫn điện định cặp ion Fe3+ - Fe2+ Bởi cặp ion Fe3+ - Fe2+ có trao đổi điện tử gián tiếp thông qua ôxy Sự dịch chuyển điện tử bị ảnh hưởng trường tinh thể Khi LaFeO3 biến tính cách thay ion khác (ở Y Nd) gây méo mạng mạnh, méo mạng ảnh hưởng đến trường tinh thể bát diện FeO6 từ ảnh hưởng đến q trình dẫn điện tử Từ hình 3.8, 3.9, 3.10, ta thấy khoảng nhiệt độ 450K-600K đường  (T ) (thể bên góc phải hình ) có dạng với chất bán dẫn, nhiệt độ tăng điện trở suất giảm Từ đường  (T ) , ta vẽ đường ln  để tìm hiểu qui luật tính dẫn mẫu nhiệt độ 450K-600K Với vật liệu perovskite nói chung ferit nói riêng, khảo sát đường ln  (T) theo nhiệt độ thơng thường đường ln  (1/T) tuyến tính trình khảo sát đường ln  (T) theo nhiệt độ chúng tơi thấy đường ln  (T) khơng tuyến tính tồn giải nhiệt độ khảo sát mà khoảng nhiệt độ khác qui luật tính dẫn khác Ở chúng tơi thấy mơ hình lân cận gần theo quy luật Arrhenius:  (T )  0 exp  Ea / (kT )  mơ hình khoảng nhảy biến thiên:  (T )  0 exp � (T0 / T ) p � � � phù hợp với mẫu chế tạo giải nhiệt độ khảo sát (450K-600K) 49 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Với mơ hình khoảng nhảy biến thiên, theo Mott p=1/4 cịn theo Shklovskii-Efros định nghĩa phụ thuộc vào tương tác Culơng điện tử định xứ theo p có giá trị 3/4 ; 1/4 ; 1/3 1/2 [13] Với hệ mẫu La1-xYxFeO3 có: (a) (b) 50 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí (d) (c) (f) (e) (g) Hình 3.11 Đường cong ln  (T) hệ mẫu La1-xYxFeO3 nung thiêu kết 12300C, x = 0.15(a, b), x = 0.25(c, d), x =0.35 (e, f) x =0.55 (g) - Mẫu x=0.15: + Đường ln  ~T-1/4 tuyến tính khoảng nhiệt độ 442K-489K + Đường ln  ~T-3/4 tuyến tính khoảng nhiệt độ 533K-564K: - Mẫu x = 0.25: 51 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí + Đường ln  ~T-1/4 tuyến tính khoảng 437K-455K 457K-500K + Đường ln  ~T-3/4 tuyến tính khoảng 467K-500K - Mẫu x = 0.35: + Đường ln  ~T-1/2 tuyến tính khoảng 432K-498K 506K-530K + Đường ln  ~T-1 tuyến tính khoảng 506K-530K (a) (b) - Mẫu x = 0.55: + Đường ln  ~T-1/4 tuyến tính khoảng 397K-532K (d) (c) (f) (e) Với hệ mẫu La1-yNdyFeO3: (g) (h) 52 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 3.12 Đường cong ln  (T) hệ mẫu La1-yNdyFeO3 nung thiêu kết 12300C, x = 0.15(a), x = 0.25 (b), x = 0.35 (c, d), x = 0.45 (e, f, g) x = 0.55 (h) - Mẫu y = 0.15 : + Đường ln  ~T-3/4 tuyến tính khoảng 472K-497K - Mẫu y = 0.25: + Đường ln  ~T-1/4 tuyến tính khoảng 436K-519K 53 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Mẫu y = 0.35: + Đường ln  ~T-1/4 tuyến tính khoảng 519K-548K + Đường ln  ~T-1 tuyến tính khoảng 466K-500K - Mẫu y = 0.45 : + Đường ln  ~T-1/4 tuyến tính khoảng 402K-428K + Đường ln  ~T-1 tuyến khoảng 390K-400K + Đường ln  ~T-3/4 tuyến tính khoảng 498K-523K - Mẫu y = 0.55: + Đường ln  ~T-1/4 tuyến tính khoảng 477K-533K 422K-471K - Mẫu y = : + Đường ln  ~T-1/4 tuyến tính khoảng 472K-542K (a) (b) Hình 3.13 Đường cong ln  (T) hệ mẫu La1-yNdyFeO3 nung thiêu kết 12300C , x = Tương tự, mẫu La1-yNdyFeO3 , La1-xYxFeO3 (x, y = 0; 0.15; 0.25; 0.35; 0.45; 0.55; 1) nung thiêu kết nhiệt độ 12500C có đường ln  tn theo mơ hình lân cận gần(c)nhất khoảng nhảy biến thiên Sau số mẫu tiêu biểu hai hệ mẫu La1-yNdyFeO3 , La1-xYxFeO3 nung thiêu kết 12500C Hệ mẫu La1-xYxFeO3: 54 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 3.14 Đường cong ln  (T) hệ mẫu La1-xYxFeO3 nung thiêu kết 12500C ,x = 0.25(a, b) x = 0.45 (c) - Mẫu x = 0.25: (a) (b) + Đường ln  ~T -1/4 tuyến tính khoảng 463K-503K + Đường ln  ~T-3/4 tuyến tính khoảng 441K-458K 463K-546K - Mẫu x = 0.45: + Đường ln  ~T-1/4 tuyến tính khoảng 442K-553K Hệ mẫu La1-yNdyFeO3: (c) 55 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 3.15 Đường cong ln  (T) hệ mẫu La1-yNdyFeO3 nung thiêu kết 12500C , x = 0.35(a , b) x = 0.55 (c) - Mẫu y =0.35: + Đường ln  ~T-1 tuyến tính khoảng 434K-455K + Đường ln  ~T-1/4 tuyến tính khoảng 458K-503K - Mẫu y =0.35: + Đường ln  ~T-1 tuyến tính khoảng 442K-449K 491K-550K KẾT LUẬN Chế tạo thành công vật liệu khối La1-yNdyFeO3 La1-xYxFeO3 (x, y = 0; 0.15; 0.25; 0.35; 0.45; 0.55; 1) phương pháp gốm Các mẫu chế tạo có cấu trúc orthorhombic 56 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Cả hai hệ mẫu La1-yNdyFeO3, La1-xYxFeO3 bị méo mạng tăng nồng độ pha tạp Nd Y Tuy nhiên pha tạp Y vào LaFeO 3, méo mạng mạnh so với trường hợp pha Nd Sự méo mạng gây nên bất thường tính chất từ điện mẫu nghiên cứu Các mẫu hai hệ La1-yNdyFeO3, La1-xYxFeO3 thể tính sắt từ tương tác siêu trao đổi Với trật tự ferit từ phản sắt từ nghiêng (canted-antiferromagnetic) Hệ La1-yNdyFeO3 có đường trễ 5K dựng đứng so với đường trễ 100K-300K Hệ La 1-xYxFeO3 có đường trễ vng góc khác với đường trễ thông thường hệ La1-yNdyFeO3 Xuất điểm bất thường đường trễ trường tới hạn Hcritical Cả hai hệ mẫu La1-yNdyFeO3, La1-xYxFeO3 có điện trở suất cao điện mơi (cỡ 106-108Ω.cm) lần quan sát tượng chuyển tính dẫn: kim loại- bán dẫn khoảng nhiệt độ phòng đến 450K Trong khoảng nhiệt độ 450K-600K, mẫu có tính dẫn bán dẫn theo quy luật mơ hình lân cân gần (Arrhenius):  (T )  0 exp  Ea / (kT )  mơ hình khoảng nhảy biến thiên (VRH) với mũ p khác nhau:  (T )  0 exp � (T0 / T ) p � � � TÀI LIỆU THAM KHẢO * Tiếng Việt: Đào Nguyên Hải Nam- Luận văn tiến sĩ khoa học Vật lý - Viện khoa học Vật liệu, Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam, Hà Nội – 2001 Nguyễn Phú Thùy (2001), Vật lý tượng từ, NXB ĐHQG Hà Nội 57 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí * Tiếng Anh: Stephen Blundell, “Magnetism in Condenser Matter”, Oxford University press Inc, USA (2001), pp, 79-82 Xiao Ping Dai, Ran Jia Li, Chang Chun Yu, and Zheng Ping Hao, “Unsteadystate direct partial oxidation of methane to synthesis gas in a fixed-bed reactor using AFeO3(A=La, Nd, Eu) perovskite-type oxides as oxygen storge”, J.Phys.Chem B 110 (2006) 22525-22531 Xiao Ping Dai, Ran Jia Li, Chang Chun Yu, and Zheng Ping Hao, “Hydrogen production from a combination of water-gas shift and redox cycle process of methane partial oxidation via lattice oxygen over LaFeO3 perovskite catalyst”, J.Phys.Chem B 110 (2006) 25856-25862 Elibio Dagotto, Takashi Hotta, Adriana Moreo, “Collosal Magnetoresistance material: the key role of phase separation”, Physics reports 334 (2001), pp, 1893 Osama Mohamed Hemeda, Mohsen Mohamed Barakat, and Dalal Mohamed Hemeda, “Structural, electrical and spectral studies on double rare-earth orthferrites La1-xNdxFeO3”, Turk J Phys 27 (2003) 537-549 Safa Kasap, “Thermoelectric effects in metals: thermocouples”, WebMaterials (1996), pp, 2-4 Minjung Kim, “Structural, electric and magnetic properties of Mn perovskite”, Department of Phyics, University of Illions at Urbana Champaign, IL61801, USA 10 S.Komine and E.Igichi, “Dielectric properties in LaFe0.5Ga0.5O3”, Journal of Physics and Chemmistry of Solids 68 (2007) 1504-1507 11 Eduard Leonovich Nagaev, “Collosal magnetoresistance and phase separation in magnetic semiconductors”, Imperial College Press ,(2002), pp,5-8 58 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 12 Haifeng Li, “Synthesis of CMR Manganites and Ordering Phenomena in Complex Transition”, Forschungs Zentrum Julich (2008), pp, 7-19 13 K.G.Lisunov, E.Arusshanov, B.Raquet, J.M.Broto, F.C.Chou, N.Wizent, and G.Behr, “Hopping conductivity in CaCu2O3 single crystals”, Phys 18 (2006) 8541-8549 14 A.J Millis, Littelewood, B.I Shraiman, Phys, Res, Let 74 (1995), pp, 5144 15 Đang Le Minh, Nguyen Van Du and Nguyen Thi Thuy,”The magnetic and electric properties of the perovskite compound of LaFeO3 doped Sr, Ti” , Proceeding of the eleventh Vietnamese-German Seminar on Physcis and Engineering, Nha Trang city from 31 March to 05 April (2008) 16 Ming-Hao Hung, M.V.Madhava Rao, Dah-Shyang Tsai, “Microstruces and electrical properties of calcium substituted LaFeO3 as SOFC cathode” Materials Chemistry and Physics 101 (2007) 297-302 17 Stefan Naler, “Optical Studies of ordering Phenomena in Manganese Oxides”, Cuvillier Verlag Gottingen (2005), pp, 55-58 18 Piero Porta, Stefano Cimino, Sergio De Rossi, Marco Faticanti, Giuliano Minelli, Ida Pettiti, “AFeO3(A=La, Nd, Sm) and LaFe1-xMgxO3 perovskite structural and redox properties”, Material Chemistry and Physcs 71 (2001) 165173 19 S.Parid, Smruti Dash, Ziley Singh, R.Prasad, K.T.Jacob and V.Venugopal, “Theomodynamic studies on NdFeO3(s)”, Journal of Solid State Chemistry,164 (2002) 34-41 20 N.N Toan, S.Sakkoa, V.Lanttoa, “Gas sensing with semiconducting perovskite oxides LaFeO3”, Physca B 327 (2003) 279-282 21 Y.I Spichkin, “The Magnetocaloric effect and its applicantion”, MPG books, USA (2003), pp 4-10 59 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí PHỤ LỤC 60 ... Bát diện FeO ảnh hưởng nhiều đến tính chất điện tính chất từ vật liệu Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 1.1.2 Vật liệu ABO3 biến tính Vật liệu ABO3 biến tính vật liệu có ion A B thay ' ' phần ion... trúc tế vi, tính chất điện tính chất từ vật liệu chế tạo - Chương : Kết thảo luận Trình bày kết chế tạo mẫu, nghiên cứu cấu trúc tinh thể, cấu trúc tế vi, tính chất điện tính chất từ mẫu chế tạo... riêng hay gọi hệ số Seebeck phụ thuộc vào chất vật liệu nhiệt độ chênh lệch đầu vật liệu Ứng với vật liệu có giá trị khác Hệ số Seebeck âm dương Với vật liệu bán dẫn, điện tử từ vùng nóng đến