Nghiên cứu chế tạo và ảnh hưởng của các ion pha tạp lên cấu trúc và các tính chất từ của yttri sắt ganet

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Phúc Dương TS Đào Thị Thủy Nguyệt Các số liệu kết luận án công bố báo xuất cộng Các số liệu, kết luận án trung thực chưa công bố công trình khác Thay mặt tập thể hướng dẫn Tác giả luận án PGS TS Nguyễn Phúc Dương Vũ Thị Hoài Hương I LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tác giả luận án xin cảm ơn chân thành sâu sắc với hướng dẫn tận tình, hiệu kiến thức chuyên môn, vật chất tinh thần PGS TS Nguyễn Phúc Dương TS Đào Thị Thủy Nguyệt q trình thực luận án Tơi xin cảm ơn giúp đỡ tạo điều kiện lãnh đạo Viện ITIMS, Phòng Đào tạo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội để tơi hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ GS TSKH Thân Đức Hiền, anh chị Tiến sĩ, nghiên cứu sinh học viên cao học PTN Nano Từ Siêu dẫn nhiệt độ cao mặt khoa học, động viên khuyến khích mặt tinh thần để tơi có tâm kiên trì thực nghiên cứu hồn thành luận án Tơi xin cảm ơn thầy cô, anh chị em đồng nghiệp trường Cao Đẳng Thủy Lợi Bắc Bộ tạo điều kiện thời gian, luôn ủng hộ động viên tinh thần q trình tơi học Luận án nhận giúp đỡ thực phép đo Phịng thí nghiệm Vật lý Vật liệu Từ Siêu dẫn thuộc Viện Khoa học Vật liệu, Viện Kỹ thuật Hóa học, Viện Khoa học Công nghệ Môi trường thuộc trường Đại học Bách khoa Hà Nội; Đại học Quốc gia Hà Nội; Viện nghiên cứu Synchrotron (SLRI) Thái Lan Xin cảm ơn giúp đỡ quý báu Cuối cùng, xin dành lời chồng tôi, anh chị em thành luận án cảm ơn sâu sắc tới Đại gia đình tơi, bố mẹ tơi, giúp tơi vượt qua khó khăn để tâm hồn Hà Nội, tháng năm 2021 Tác giả Vũ Thị Hoài Hương II MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHERIT GANET 1.1 Cấu trúc tinh thể pherit ganet 1.2 Các tính chất từ pherit ganet 1.2.1 Mômen từ 1.2.2 Nhiệt độ bù trừ 1.2.3 Lý thuyết trường phân tử pherit ganet 1.3 1.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất pherit ganet dạng hạt Ảnh hưởng cơng nghệ chế tạo lên cấu trúc kích thước cá 1.3.2 Ảnh hưởng kích thước hạt lên mơmen từ nhiệt độ Curie 1.3.3 Ảnh hưởng nguyên tố pha tạp lên cấu trúc tính chất 1.4 Kết luận chương CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU 2.1 Các phương pháp chế tạo hạt nano pherit ganet 2.1.1 Phương pháp đồng kết tủa 2.1.2 2.2 Phương pháp sol-gel Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc tính chất vật liệu 2.2.1 Phương pháp phân tích nhiệt DTA-TGA 2.2.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X 2.2.3 Phương pháp nhiễu xạ synchrotron 2.2.4 Phương pháp phân tích phổ hấp thụ hồng ngoại (FTIR) 2.2.5 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 2.2.6 Phương pháp nghiên cứu tính chất từ (SQUID, VSM) III 2.3 Kết luận chương 41 CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO LÊN CẤU TRÚC, KÍCH THƯỚC HẠT VÀ TÍNH CHẤT CỦA HỆ HẠT NANO PHERIT YTRI GANET 42 3.1 Các đặc trưng tính chất pherit yttri ganet (Y 3Fe5O12 - YIG) chế tạo phương pháp sol - gel phương pháp đồng kết tủa 42 2+ 4+ 3+ 2+ 3.2 Các đặc trưng tính chất YIG đồng pha tạp (Ca , Sn ) (Ce , Mg ) với nồng độ nhỏ 47 3.3 Kết luận chương 60 CHƯƠNG 4: CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT TỪ CỦA HẠT NANO Y3-2xCa2xFe5-xVxO12 61 4.1 Giản đồ phân tích nhiệt DTA - TGA 62 4.2 Các đặc trưng cấu trúc mẫu hạt nano Y3-2xCa2xFe5-xVxO12 63 4.3 Tính chất từ hạt nano Y3-2xCa2xFe5-xVxO12 67 4.4 Kết luận chương 80 CHƯƠNG 5: CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT TỪ CỦA HẠT NANO Y3Fe5-xInxO12 81 5.1 Cấu trúc tinh thể hình thái học 82 5.2 Tính chất từ hạt nano Y3Fe5-xInxO12 85 5.3 Kết luận chương 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO .100 IV DANH MỤC CÁC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Chữ viết tắt YIGsol-gel: Pherit yttri ganet (Y3Fe5O12) chế tạo phương pháp sol –gel YIGđkt: Pherit yttri ganet (Y3Fe5O12) chế tạo phương pháp đồng kết tủa DTA: Phân tích nhiệt vi sai (Differential Thermal Analysis) FTIR: Phổ hồng ngoại biến đổi Furier (Furier Transform Infrared Spectroscopy) ICP – OES: Phổ phát xạ plasma kết hợp cảm ứng(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy) MFA: Phương pháp gần trường phân tử (Molecular Field Approximation) SQUID: Thiết bị giao thoa kế lượng tử siêu dẫn (Superconducting Quantum Interference Device) SXRD: Phổ nhiễu xạ synchrotron (Synchrotron Radiation X – ray Powder Diffaction) SEM: Hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope) TEM: Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscope) TGA: Phân tích nhiệt khối lượng (Thermogravimetry Analysis) VSM: Từ kế mẫu rung (Vibrating Sample Magnetometer) XRD: Nhiễu xạ tia X (X – ray Diffraction) Các kí hiệu : Bước sóng tia X χ: Độ cảm từ β: Độ rộng bán vạch phổ nhiễu xạ tia X ν: Số mũ độ dài tương quan α: Số mũ tới hạn hàm Bloch : Góc Yafet – Kittel : Hệ số bình phương tối thiểu kB: Hằng số Boltzman V : Magneton Bohr 2θ: Góc nhiễu xạ tia X : Mơmen từ nguyên tử tính theo magneton Bohr a: Hằng số mạng ρ: Mật độ khối lượng M: Phân tử lượng NA: Số Avogadro [a], (d), {c}: Ba phân mạng pherit ganet : kích thước trung bình hạt dSEM: Kích thước hạt xác định theo ảnh SEM dXRD : Kích thước tinh thể xác định từ nhiễu xạ tia X H: Từ trường I: Từ độ J: Tích phân tương tác trao đổi K: Hằng số dị hướng từ tinh thể Keff : Hằng số dị hướng từ hiệu dụng Ks: Hằng số dị hướng bề mặt Ms: Mômen từ tự phát S: Mômen spin L: Mômen từ quỹ đạo T: Nhiệt độ TB: Nhiệt độ khóa (blocking) TC: Nhiệt độ Curie Tcomp: Nhiệt độ bù trừ Ttk: Nhiệt độ thiêu kết ttk: Thời gian thiêu kết g: Thừa số Lande I tính tốn: Cường độ tính tốn I thực nghiệm: Cường độ thực nghiệm VI Jaa: Tích phân trao đổi phân mạng a Jdd: Tích phân trao đổi phân mạng d Jad: Tích phân trao đổi hai phân mạng a – d Naa: Hệ số tương tác trường phân tử phân mạng a Ndd: Hệ số tương tác trường phân tử phân mạng d Nad: Hệ số tương tác trường phân tử hai phân mạng a – d Rwp: Thừa số tin cậy V: Thể tích hạt VII DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Khoảng cách ion lân cận tinh thể pherit yttri ganet YIG Bảng 1.2 Bán kính ion đất số mạng pherit ganet tương ứng Bảng 1.3 Góc liên kết ion kim loại YIG Bảng 1.4 Các hệ số trường phân tử hệ pha tạp Y3Fe5O12 Bảng 3.1 Thông số cấu trúc hệ mẫu YIG: số mạng (a), kích thước hạt trung bình (), mật độ khối lượng (ρ) Bảng 3.2 Thông số cấu trúc hệ mẫu YIG đồng kết tủa, YCeMg, YCaSn xử lý Rietveld: số mạng (a), kích thước hạt trung bình () Bảng 3.3 Vị trí dải hấp thụ IR mẫu YIG, Y2,9Ca0,1Fe4,9Sn0,1O12, Y2,75Ce0,05Fe4,75Mg0,05O12 Bảng 3.4 Nhiệt độ Curie (TC), giá trị mômen từ ngoại suy (m(0) tính tốn (m(0) ngoại suy ) 0K, tỷ số (∆m = m(0) tính tốn /m(0) ngoại suy ) lý thuyết ) Bảng 3.5 Hệ số trường phân tử, nhiệt độ Curier mômen từ 0K Y3[Fe2-xRx] (Fe3)O12 Y3[Fe2](Fe3-yQy)O12 với R Q ion không từ Bảng 4.1 Thông số cấu trúc hệ mẫu Y3-2xCa2xFe5-xVxO12 xử lý Rietveld: số d-O a-O c-O mạng (a), khoảng cách tương tác (d , d , d ), độ nén mạng (ε) hệ số chất lượng (χ Rwp) Bảng 4.2 Tỷ lệ nguyên tử [Fe]: [V] xác định từ ICP – OES mẫu Y3-2xCa2xFe5xVxO12 so sánh với công thức danh định cal ngoại Bảng 4.3 Nhiệt độ Curie (TC), moment từ ngoại suy 0K (m(0) ), tỉ số (Δm = m(0) ) phần trăm ([V]) phân mạng a hệ mẫu Y3-2xCa2xFe5-xVxO12 suy/m(0)tính tốn Bảng 5.1 Các tham số cấu trúc hệ mẫu Y3Fe5-xInxO12 với x = 0,7 xác định từ d–O phân tích Rietveld: số mạng (a), khoảng cách trung bình nguyên tử (d a–O ,d ,d c–O ) độ vi biến dạng ( ) VIII thực nghi ệm Bảng 5.2 Nhiệt độ Curie (TC), giá trị mômen từ 5K (m(5K) ) tính tính tốn tốn (m(0) ) 0K, đánh giá hàm lượng inđi vị trí a d hệ mẫu Y3Fe5-xInxO12 với x = – 0,7 Bảng 5.3 Các giá trị hệ số trường phân tử Nij tích phân trao đổi Jij Y3Fe5-xInxO12 với x = 0,7 IX DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Vị trí ion hình ảnh mơ phân mạng cấu trúc pherit O T ganet, Fe ion Fe vị trí tám mặt (octahedral) Fe ion Fe vị trí bốn mặt (tetrahedral) Hình 1.2 Mơ hình trật tự từ phân mạng pherit ganet Hình 1.3 Sự phụ thuộc nhiệt độ giá trị mômen từ bão hịa phân mạng mơmen từ tổng YIG Hình 1.4 Sự phụ thuộc nhiệt độ mơmen từ bão hịa pherit ganet R3Fe5O12 (R = Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y) Hình 1.5 Lực kháng từ phụ thuộc nhiệt độ đa tinh thể GdIG Hình 1.6 Mơmen từ T = K thay vào phân mạng tứ diện từ mơ hình Neel Q trình chuyển sang trạng thái phản sắt từ kd ≈ 0.65 Hình 1.7 Mômen từ T = K thay vào phân mạng bát diện từ mơ hình Neel Q trình chuyển sang trạng thái phản sắt từ k a ≈ 0.35 Hình Mơ hình hai chiều phân lớp sắt từ Hình 1.9 Đường cong từ nhiệt Y3Sc0,25Fe4,75O12 Hình 1.10 Đường cong từ nhiệt Y3In0,5Fe4,5O12 Hình 11 Sự phụ thuộc Ndd Naa với ka, kd tương ứng Hình 1.12 Mối quan hệ tuyến tính Nad với ka (kd = 0) Hình 1.13 Đường cong từ nhiệt Y3Ga0,25Fe4,75O12 Y3Ga0,75Fe4,25O12 Hình 14 Đường cong từ nhiệt Y3Al0,33Fe4,67O12 Y3Al1Fe4O12 Hình 15 Mối quan hệ tuyến tính Nad + 24ka với kd Hình 16 Sự thay đổi mômen từ theo nhiệt độ pha tạp vào phân mạng d X DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 1.Vu Thi Hoai Huong, Dao Thi Thuy Nguyet, Nguyen Phuc Duong, To Thanh Loan, Siriwat Soontaranon, Le Duc Anh (2020), Magnetic interactions and spin-wave stiffness constant of In-substituted yttrium iron garnets, Journal of Science: Advanced Materials and Devices Vol 5, pp 270-277 2.Vu Thi Hoai Huong, Nguyen Phuc Duong, Dao Thị Thuy Nguyet, Siriwat Soontaranon, To Thanh Loan (2019), Local structural change and magnetic dilution effect in (Ca2+, V5+) co-substituted yttrium iron garnet prepared by sol-gel route, Journal of Alloys and Compounds, Vol 775, pp 1259-1269 3.Vu Thi Hoai Huong, Dao Thi Thuy Nguyet, Nguyen Phuc Duong, (2018), Effect of Substituted Concentration on Structure and Magnetic Properties of Y 3Fe5-xInxO12, VNU Journal of Science: Mathematics – Physics, Vol 34, pp 28-34 Dao Thị Thuy Nguyet, Vu Thi Hoai Huong, Tran Thi Viet Nga, Nguyen Phuc Duong (2019), Chế tạo nghiên cứu tính chất từ hạt nanoY3-x CexFe5-xMgxO12, HN Vật lý chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ 11 (SPMS 2019), pp 23-26 5.Vu Thi Hoai Huong, Dao Thi Thuy Nguyet, Luong Ngoc Anh (2017):” Hiệu ứng thay Sn lên cấu trúc từ tính hạt nano ganet ytri” HN Vật lý chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ 10 (SPMS 2017), pp 25-28 6.Vu Thi Hoai Huong, Dao Thi Thuy Nguyet, , Nguyen Phuc Duong, Than Duc Hien, To Thanh Loan, Luong Ngoc Anh (2016), Structural and magnetic properties of Y 32xCa2xFe5-xVxO12 nanoparticles prepared by sol- gel method, International Conference on Advanced Materials and Nanotechnologies (ICAMN 2016), pp 219-223 7.Vu Thi Hoai Huong, Dao Thi Thuy Nguyet, To Thanh Loan, Nguyen Phuc Duong, Than Duc Hien (2015), Nghiên cứu ảnh hưởng pha tạp Ca V lên cấu trúc tính chất từ hạt nano pherit ganet ytri, HN Vật lý chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ (SPMS 2015), pp 78-81 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S Geller and M A Gilleo, “The crystal structure and ferrimagnetism of yttrium-iron garnet, Y3Fe2(FeO4)3,” J Phys Chem Solids, vol 3, no 1–2, pp 30–36, 1957, doi: 10.1016/0022-3697(57)90044-6 [2] K G S Khanra, A Bhaumik , Y.D Kolekar , P Kahol d, “Structural and magnetic studies of Y3Fe5-5xMo5xO12,” Journal of Solid State Chemistry, vol 369, no pp 14–22, 2014, doi: 10.1006/jssc.1995.1028 [3] W X Xia et al., “Investigation of magnetic structure and magnetization process of yttrium iron garnet film by Lorentz microscopy and electron holography,” Journal of Applied Physics, vol 108, no 12 2010, doi: 10.1063/1.3524273 [4] C N Chinnasamy et al., “Structural and size dependent magnetic properties of single phase nanostructured gadolinium-iron-garnet under high magnetic field of 32 tesla,” J Appl Phys., vol 107, no 9, p 137, 2010, doi: 10.1063/1.3357326 [5] M Guillot, C N Chinnasamy, J M Greneche, and V G Harris, “Tuning the cation distribution and magnetic properties of single phase nanocrystalline Dy 3Fe 5O 12 garnet,” in Journal of Applied Physics, 2012, doi: 10.1063/1.3679020 [6] R Peña-Garcia, A Delgado, Y Guerra, G Duarte, L A P Gonỗalves, and E Padrún-Hernỏndez, The synthesis of single-phase yttrium iron garnet doped zinc and some structural and magnetic properties,” Mater Res Express, vol 4, no 1, 2017, doi: 10.1088/2053-1591/aa557a [7] W F F W Ali, M Othman, M F Ain, N S Abdullah, and Z A Ahmad, “Studies on the formation of yttrium iron garnet (YIG) through stoichiometry modification prepared by conventional solid-state method,” Journal of the European Ceramic Society, vol 33, no pp 1317–1324, 2013, doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2012.12.016 [8] Y H Jeon, J W Lee, J H Oh, J C Lee, and S C Choi, “Magneto-optical properties of Bi-YIG nanoparticles/epoxy hybrid materials,” Physica Status Solidi (A) Applied Research, vol 201, no pp 1893–1896, 2004, doi: 10.1002/pssa.200304626 [9] T Satoh et al., “Directional control of spin-wave emission by spatially shaped light,” Nature Photonics, vol 6, no 10 pp 662–666, 2012, doi: 10.1038/nphoton.2012.218 [10] Y Kajiwara et al., “Transmission of electrical signals by spin-wave interconversion in a magnetic insulator,” Nature, vol 464, no 7286, pp 262–266, 2010, doi: 10.1038/nature08876 [11] M L Néel, “Propriétés magnétiques des ferrites ; ferrimagnétisme et antiferromagnétisme,” Ann Phys (Paris)., vol 12, no 3, pp 137–198, 1948, doi: 100 10.1051/anphys/194812030137 [12] A Tucciarone and P De Gasperis, “Electrical properties of iron garnet films,” Thin Solid Films, vol 114, no 1–2, pp 109–134, Apr 1984, doi: 10.1016/0040-6090(84)90338-9 [13] M Zeng, “CO-precipitation synthesis of iron-containing garnets Y3Al5xFexO12 and their magnetic properties,” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol 393 pp 370–375, 2015, doi: 10.1016/j.jmmm.2015.05.082 [14] F W Aldbea, N B Ibrahim, and M Yahya, “Effect of adding aluminum ion on the structural, optical, electrical and magnetic properties of terbium doped yttrium iron garnet nanoparticles films prepared by sol-gel method,” Applied Surface Science, vol 321 pp 150–157, 2014, doi: 10.1016/j.apsusc.2014.10.019 [15] M A Gilleo, Ferromagnetic Materials: Handbook of Magnetic Materials, vol 1980 [16] S Geller, “Crystal chemistry of the garnets*,” Zeitschrift für Krist., vol 125, no 125, pp 1–47, Dec 1967, doi: 10.1524/zkri.1967.125.125.1 [17] M A Gilleo and S Geller, “Magnetic and crystallographic properties of substituted yttrium iron garnet, 3Y2O3.xM2O3.(5-x)Fe2O3,” Phys Rev, vol 110, p 73, 1958 [18] M A Gilleo, “Superexchange interaction in ferrimagnetic garnets and spinels which contain randomly incomplete linkages,” Journal of Physics and Chemistry of Solids, vol 13, no 1–2 pp 33–39, 1960, doi: 10.1016/00223697(60)90124-4 [19] G F Dione, “Molecular field coefficients of substituted yttrium iron garnets,” J Appl Phys., vol 41, no 12, pp 4874–4881, 1970 [20] E E Anderson, “Molecular field model and the magnetization of YIG,” Phys Rev., vol 134, no 6A, p A1581, 1964, doi: 10.1103/PhysRev.134.A1581 [21] R Pauthenet, “ Les propriétés magnétiques des ferrites d’yttrium et de terres rares de formule 5Fe O 3M O ,” Ann Phys (Paris)., vol 13, no 3, pp 424–462, 1958, doi: 10.1051/anphys/195811030424 [22] Aléonard, “Alt§onard, J Phys Chern Solids IS, 167 (1960).,” J Appl Phys., vol 41, no 12, pp 4874–4881, 1970, doi: 10.1063/1.1658555 [23] G T Rado and V J Folen, “Determination of molecular field coefficients in ferrimagnets,” Journal of Applied Physics, vol 31, no pp 62–68, 1960, doi: 10.1063/1.1735419 [24] S.Geller, J P Remeika, R C Sherwood, H J Williams, and G P Espinosa, “Magnetic study of the heavier rare - earth iron garnets,” Phys Rev., vol 137, pp 1034–1038, 1965 [25] Y Yafet and C Kittel, “Antiferromagnetic arrangements in ferrites,” Phys Rev., 1952, doi: 10.1103/PhysRev.87.290 101 [26] H A Kramers, “L’interaction Entre les Atomes Magnétogènes dans un Cristal Paramagnétique,” Physica, vol 1, no 1–6 pp 182–192, 1934, doi: 10.1016/S0031-8914(34)90023-9 [27] A L Neel, “Propriétés magnétiques des ferrites Ferrimagnétisme et antiferromagnétisme,” The Jerusalem Talmud,First order: Zeraim, Tractate Berakhot, vol 3, pp 137–198, 1948, doi: 10.1515/9783110800487.39 [28] T D Hien and L T Tai, Từ học vật liệu từ Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội, 2008 [29] B P Goranskii and A K Zvezdin, “Temperature Dependence of the Coercive Force of Ferrimagnets near the Compensation Temperature ,” Jetp, vol 30, no p 299, 1970, doi: 10.1103/PhysRevE.82.016321 [30] S Geller, H J Williams, G P Espinosa, and R C Sherwood, “Importance of Intrasublattice Magnetic Interactions and of Substitutional Ion Type in the Behavior of Substituted Yttrium Iron Garnets,” Bell Syst Tech J., vol XLIII, pp 565–623, 1964 [31] “Magnetism and the Chemical Bond,” Mycoses, vol 11, no 7, pp 535– 535, 2009, doi: 10.1111/j.1439-0507.1968.tb03378.x [32] R Kar and A Misra, “Rise of temperature in ferromagnetic nanoparticles due to perpendicular pumping,” Nanosci Nanotechnol Lett., vol 2, no 3, pp 253–256, 2010, doi: 10.1166/nnl.2010.1089 [33] K Shimokawa, H Dohnomae, T Mukai, H Yamada, H Matsuda, and M Daimon, “Nanocrystalline garnet disks for magneto-optical recording media,” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol 154, no pp 271–278, 1996, doi: 10.1016/0304-8853(95)00594-3 [34] A M Kalashnikova, V V Pavlov, A V Kimel, A Kirilyuk, T Rasing, and R V Pisarev, “Magneto-optical study of holmium iron garnet Ho3Fe5O12,” Low Temperature Physics, vol 38, no pp 863–869, 2012, doi: 10.1063/1.4752105 [35] M Abe and M Gomi, “Magneto-optical recording on garnet films,” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol 84, no pp 222–228, 1990, doi: 10.1016/0304-8853(90)90099-C [36] H M Widatallah et al., “A structural and mössbauer study of Y3Fe5O 12 nanoparticles prepared with high energy ball milling and subsequent sintering,” Hyperfine Interactions, vol 183, no 1–3 pp 87–92, 2008, doi: 10.1007/s10751008-9734-5 [37] H Yu, L Zeng, C Lu, W Zhang, and G Xu, “Synthesis of nanocrystalline yttrium iron garnet by low temperature solid state reaction,” Mater Charact., 2011, doi: 10.1016/j.matchar.2011.02.002 [38] F S.-D Jesu´s, C A Corte´s, R Valenzuela, S Ammar, and A.M Boları´nMiro´ 102 a, “Synthesis of Y3Fe5O12 (YIG) assisted by high-energy ball milling,” vol 38, pp 5257–5263, 2012 [39] R J Joseyphus, A Narayanasamy, A K Nigam, and R Krishnan, “Effect of mechanical milling on the magnetic properties of garnets,” J Magn Magn Mater., vol 296, no 1, pp 57–64, 2006, doi: 10.1016/j.jmmm.2005.04.018 [40] L Fernandez-Garcia, M Suarez, and J L Menendez, “Synthesis of mono and multidomain YIG particles by chemical coprecipitation or ceramic procedure,” J Alloys Compd., vol 495, no 1, pp 196–199, 2010, doi: 10.1016/j.jallcom.2010.01.119 [41] W Zhang, C Guo, R Ji, C Fang, and Y Zeng, “Low-temperature synthesis and microstructure-property study of single-phase yttrium iron garnet (YIG) nanocrystals via a rapid chemical coprecipitation,” Mater Chem Phys., vol 125, no 3, pp 646–651, 2011, doi: 10.1016/j.matchemphys.2010.10.004 [42] M Jafelicci and R H M Godoi, “Preparation and characterization of spherical yttrium iron garnet via coprecipitation,” J Magn Magn Mater., vol 226–230, no PART II, pp 1421–1423, 2001, doi: 10.1016/S03048853(00)00996-3 [43] M M Rashad, M M Hessien, A El-Midany, and I A Ibrahim, “Effect of synthesis conditions on the preparation of YIG powders via co-precipitation method,” J Magn Magn Mater., vol 321, no 22, pp 3752–3757, 2009, doi: 10.1016/j.jmmm.2009.07.033 [44] A G Teijeiro, D Baldomir, J Rivas, S Paz, P Vaqueiro, and A L Quintela, “Structural and magnetic characterization of YIG particles prepared using microemulsions,” J Magn Magn Mater., vol 140–144, no PART 3, pp 2129– 2130, 1995, doi: 10.1016/0304-8853(94)01402-7 [45] A Mergen and A Qureshi, “Characterization of YIG nanopowders by mechanochemical synthesis,” J Alloys Compd., vol 478, no 1–2, pp 741–744, 2009, doi: 10.1016/j.jallcom.2008.11.133 [46] M A Karami, H Shokrollahi, and B Hashemi, “Investigation of nanostructural, thermal and magnetic properties of yttrium iron garnet synthesized by mechanochemical method,” J Magn Magn Mater., 2012, doi: 10.1016/j.jmmm.2012.04.058 [47] P Vaqueiro, M A López-Quintela, J Rivas, and J M Greneche, “Annealing dependence of magnetic properties in nanostructured particles of yttrium iron garnet prepared by citrate gel process,” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol 169, no 1–2 pp 56–68, 1997, doi: 10.1016/S03048853(96)00728-7 [48] M Pal and D Chakravorty, “Synthesis of nanocrystalline yttrium iron garnet by sol-gel route,” Phys E Low-Dimensional Syst Nanostructures, vol 5, no 3, pp 200–203, 1999, doi: 10.1016/S1386-9477(99)00040-5 103 [49] R D Sánchez, J Rivas, P Vaqueiro, M A López-Quintela, and D Caeiro, “Particle size effects on magnetic properties of yttrium iron garnets prepared by a sol-gel method,” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol 247, no pp 92–98, 2002, doi: 10.1016/S0304-8853(02)00170-1 [50] R D Sánchez, C A Ramos, J Rivas, P Vaqueiro, and M A LópezQuintela, “Ferromagnetic resonance and magnetic properties of single-domain particles of Y3Fe5O12 prepared by sol-gel method,” Phys B Condens Matter, vol 354, no 1-4 SPEC ISS., pp 104–107, 2004, doi: 10.1016/j.physb.2004.09.028 [51] S Hosseini Vajargah, H R Madaah Hosseini, and Z A Nemati, “Synthesis of nanocrystalline yttrium iron garnets by sol-gel combustion process: The influence of pH of precursor solution,” Mater Sci Eng B Solid-State Mater Adv Technol., vol 129, no 1–3, pp 211–215, 2006, doi: 10.1016/j.mseb.2006.01.014 [52] M Rajendran, S Deka, P A Joy, and A K Bhattacharya, “Size-dependent magnetic properties of nanocrystalline yttrium iron garnet powders,” J Magn Magn Mater., vol 301, no 1, pp 212–219, 2006, doi: 10.1016/j.jmmm.2005.06.027 [53] R Valenzuela, F Sanchez De Jesus, A M Bolarin-Miro, C A CortesEscobedo, and S Ammar, “Y3Fe5O12 prepared by mechanosynthesis from different iron sources,” Euromat 2011, p 1, 2011, doi: A24-P-2-41 [54] P Vaqueiro, M P Crosnier-Lopez, and M A López-Quintela, “Synthesis and characterization of yttrium iron garnet nanoparticles,” J Solid State Chem., vol 126, no 2, pp 161–168, 1996, doi: 10.1006/jssc.1996.0324 [55] S Hosseini Vajargah, H R Madaah Hosseini, and Z A Nemati, “Preparation and characterization of yttrium iron garnet (YIG) nanocrystalline powders by auto-combustion of nitrate-citrate gel,” J Alloys Compd., vol 430, no 1–2, pp 339– 343, 2007, doi: 10.1016/j.jallcom.2006.05.023 [56] R H Kodama, A E Berkowitz, E J McNiff, and S Foner, “Surface spin disorder in ferrite nanoparticles,” Materials Science Forum, vol 235–238, no PART pp 643–650, 1997, doi: 10.4028/www.scientific.net/msf.235-238.643 [57] R H Kodama and A E Berkowitz, “Atomic-scale magnetic modeling of oxide nanoparticles,” Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, vol 59, no pp 6321–6336, 1999, doi: 10.1103/PhysRevB.59.6321 [58] C Binns et al., “Magnetism in exposed and coated nanoclusters studied by dichroism in X-ray absorption and photoemission,” Physica B: Condensed Matter, vol 318, no pp 350–359, 2002, doi: 10.1016/S0921-4526(02)00804-9 [59] J S Kum, S J Kim, I B Shim, and C S Kim, “Magnetic properties of Ce-substituted yttrium iron garnet ferrite powders fabricated using a sol-gel method,” J Magn Magn Mater., vol 272–276, no III, pp 2227–2229, 2004, doi: 10.1016/j.jmmm.2003.12.516 104 [60] J W Lee, J H Oh, J C Lee, and S C Choi, “Magneto-optical properties of Bi-YIG nanoparticles dispersed in the organic binder,” J Magn Magn Mater., vol 272–276, no III, pp 2230–2232, 2004, doi: 10.1016/j.jmmm.2003.12.924 [61] H Xu, H Yang, W Xu, and S Feng, “Magnetic properties of Ce,Gdsubstituted yttrium iron garnet ferrite powders fabricated using a sol-gel method,” J Mater Process Technol., vol 197, no 1–3, pp 296–300, 2008, doi: 10.1016/j.jmatprotec.2007.06.061 [62] Z Cheng, H Yang, L Yu, Y Cui, and S Feng, “Preparation and magnetic properties of Y3Fe5O 12 nanoparticles doped with the gadolinium oxide,” J Magn Magn Mater., vol 302, no 1, pp 259–262, 2006, doi: 10.1016/j.jmmm.2005.09.015 [63] F R Lamastra, A Bianco, F Leonardi, G Montesperelli, F Nanni, and G Gusmano, “High density Gd-substituted yttrium iron garnets by coprecipitation,” Mater Chem Phys., vol 107, no 2–3, pp 274–280, 2008, doi: 10.1016/j.matchemphys.2007.07.010 [64] H Liu et al., “In-situ optical and structural insight of reversible thermochromic materials of Sm3-xBixFe5O12 (x= 0, 0.1, 0.3, 0.5),” Dye Pigment., vol 145, pp 418–426, 2017, doi: 10.1016/j.dyepig.2017.06.038 [65] M Niyaifar, A Beitollahi, N Shiri, M Mozaffari, and J Amighian, “Effect of indium addition on the structure and magnetic properties of YIG,” J Magn Magn Mater., vol 322, no 7, pp 777–779, 2010, doi: 10.1016/j.jmmm.2009.11.001 [66] E Garskaite et al., “On the synthesis and characterization of ironcontaining garnets (Y3Fe5O12, YIG and Fe3Al5O12, IAG),” Chem Phys., vol 323, no 2–3, pp 204–210, 2006, doi: 10.1016/j.chemphys.2005.08.055 [67] M Zarzecka-Napierala and K Haberko, “Synthesis and characterization of yttrium aluminium garnet (YAG) powders,” Process Appl Ceram., vol 1, no 1– 2, pp 69– 74, 2007, doi: 10.2298/pac0702069z [68] M A Musa, R S Azis, N H Osman, J Hassan, and M M Dihom, “Structural and magnetic properties of yttrium aluminum iron garnet (YAlG) nanoferrite prepared via auto-combustion sol–gel synthesis,” J Aust Ceram Soc., vol 54, no 1, 2018, doi: 10.1007/s41779-017-0126-7 [69] K Praveena and S Srinath, “Effect of Gd3+ on dielectric and magnetic properties of Y 3Fe5O12,” J Magn Magn Mater., vol 349, pp 45–50, 2014, doi: 10.1016/j.jmmm.2013.08.035 [70] M Pal and D Chakravorty, “Synthesis of nanocrystalline yttrium iron garnet by sol – gel route,” Phys E, vol 5, pp 200–203, 2000 [71] C S Kuroda, T Y Kim, T Hirano, K Yoshida, T Namikawa, and Y Yamazaki, “Preparation of nano-sized Bi-YIG particles for micro optics applications,” 105 Electrochim Acta, 1999, doi: 10.1016/S0013-4686(99)00099-7 [72] K J Klabunde and G C Hadjipanayis, “Aerosol synthesis of gadolinium iron garnet particles,” Journal of Materials Research, vol 7, no pp 712–716, 1992, doi: 10.1557/JMR.1992.0712 [73] S G Orchinniko, “Application of synchrotron radiation to the study of magnetic materials,” Uspekhi Fiz Nauk, 1999, doi: 10.3367/ufnr.0169.199908b.0869 [74] M Newville, “Fundamentals of XAFS - What Is XAFS ? Powerpoint,” Vorlesung/Skript 2004 [75] T Shintaku and T Uno, “Preparation of Ce-substituted yttrium iron garnet films for magneto-optic waveguide devices,” Japanese Journal of Applied Physics, Part 1: Regular Papers and Short Notes and Review Papers, vol 35, no A pp 4689– 4691, 1996, doi: 10.1143/jjap.35.4689 [76] K Matsumoto, S Sasaki, Y Yamanobe, K Yamaguchi, T Fujii, and Y Asahara, “Bismuth- and aluminum-substituted YIG single-crystal films on modified gadolinium gallium garnet single-crystal substrates,” Journal of Applied Physics, vol 70, no pp 1624–1629, 1991, doi: 10.1063/1.349527 [77] S Higuchi, Y Furukawa, S Takekawa, O Kamada, K Kitamura, and K Uyeda, “Magnetooptical properties of cerium-substituted yttrium iron garnet single crystals for magnetic-field sensor,” Sensors Actuators, A Phys., vol 105, no 3, pp 293–296, 2003, doi: 10.1016/S0924-4247(03)00104-3 [78] V G Harris et al., “Recent advances in processing and applications of microwave ferrites,” J Magn Magn Mater., vol 321, no 14, pp 2035–2047, 2009, doi: 10.1016/j.jmmm.2009.01.004 [79] T Shinohara, S Takeda, Y Matsumoto, and Y Noro, “Magnetic Properties of Polycrystalline Gadolinium Calcium Vanadium and Indium Substituted YIG,” IEEE Transactions on Magnetics, vol 11, no pp 1676–1679, 1975, doi: 10.1109/TMAG.1975.1058966 [80] F Mohmed, F A Dar, S Rubab, M Hussain, and L Y Hua, “Magnetic and thermal properties of ferromagnetic insulator: Yttrium Iron Garnet,” Ceram Int., vol 45, no 2, pp 2418–2424, 2019, doi: 10.1016/j.ceramint.2018.10.161 [81] P Paulo et al., “Synthesis , structure and magnetic properties of Y Fe 5-x Al xO 12 garnets prepared by the soft chemical method,” Process Appl Ceram., pp 211– 218, 2014 [82] R D Waldron, “Infrared Spectra of Ferrites~,” Physical Review, vol 99, no pp 1727–1729, 1955 [83] S Geller and M A Gilleo, “Structure and ferrimagnetism of yttrium and rare-earth–iron garnets,” Acta Crystallogr., vol 10, no 3, pp 239–239, 1957, doi: 10.1107/s0365110x57000729 106 [84] S Klingler et al., “Measurements of the exchange stiffness of YIG films using broadband ferromagnetic resonance techniques,” Journal of Physics D: Applied Physics, vol 48, no 2015, doi: 10.1088/00223727/48/1/015001 [85] L B McCusker, R B Von Dreele, D E Cox, D Louër, and P Scardi, “Rietveld refinement,” vol 32, no 1, pp 36–50, 1999, doi: 10.1107/97809553602060000962 [86] R L Douglass, “Spin-wave spectrum of yttrium iron garnet,” Phys Rev., vol 120, no 5, pp 1612–1614, 1960, doi: 10.1103/PhysRev.120.1612 [87] R Gonano, E Hunt, and H Meyer, “Sublattice magnetization in yttrium and lutetium iron garnets,” Phys Rev., 1967, doi: 10.1103/PhysRev.156.521 [88] R L Douglass, “Spin-wave spectrum of yttrium iron garnet,” Physical Review, vol 120, no pp 1612–1614, 1960, doi: 10.1103/PhysRev.120.1612 [89] R C Lecraw and L R Walker, “Temperature Dependence of the Spin-Wave Spectrum of Yttrium Iron Garnet,” J Appl Phys., 1961, doi: 10.1063/1.2000390 [90] A B Harris, “Spin-wave spectra of yttrium and gadolinium iron garnet,” Phys Rev., vol 132, no 6, pp 2398–2409, 1963, doi: 10.1103/PhysRev.132.2398 [91] R D SHANNON, “Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomie Distances in Halides and Chaleogenides,” Acta Cryst Sect, vol A32, pp 751–767, 1976, doi: 10.1023/A:1018927109487 [92] A Tucciarone and P De Gasperis, “Electrical properties of iron garnet films,” Thin Solid Films, 1984, doi: 10.1016/00406090(84)90338-9 [93] V T H Huong, N P Duong, D T T Nguyet, S Soontaranon, and T T Loan, “Local structural change and magnetic dilution effect in (Ca2+, V5+) cosubstituted yttrium iron garnet prepared by sol-gel route,” J Alloys Compd., vol 775, pp 1259–1269, 2019, doi: 10.1016/j.jallcom.2018.10.218 [94] L LANDAU and E LIFSHITZ, “On the theory of the dispersion of magnetic permeability in ferromagnetic bodies,” in Perspectives in Theoretical Physics, 1992, pp 51–65 [95] R C Lecraw and L R Walker, “Temperature Dependence of the Spin-Wave Spectrum of Yttrium Iron Garnet,” J Appl Phys., vol 32, no 3, 1961, doi: 10.1063/1.2000390 [96] E H Turner, “Interaction of phonons and spin waves in yttrium iron garnet,” Phys Rev Lett., vol 5, no 3, pp 100–101, 1960, doi: 10.1103/PhysRevLett.5.100 [97] W Jantz, J Schneider, B Andlauer, A Festk, and R F E, “(Received 12 February 1972 by E, Mollwo),” vol 10, no pp 937–940, 1972 [98] S Bhagat, H Lessoff, C Vittoria, and C Guenzer, “Spin‐wave resonance studies on chemical vapor deposited YIG films,” Physica Status Solidi (a), vol 20, no 107 pp 731–738, 1973, doi: 10.1002/pssa.2210200236 [99] J R Sandercock and W Wettling, “Light scattering from thermal acoustic magnons in yttrium iron garnet,” Solid State Commun., vol 13, no 10, pp 1729– 1732, 1973, doi: 10.1016/0038-1098(73)90276-7 [100] P J Wojtowicz, “High temperature susceptibility of garnets: Exchange interactions in YIG and LuIG,” J Appl Phys., vol 33, no 3, pp 1257–1258, 1962, doi: 10.1063/1.1728680 [101] C M Srivastava and R Aiyar, “Spin wave stiffness constants in some ferrimagnetics,” Journal of Physics C: Solid State Physics, vol 20, no pp 1119– 1128, 1987, doi: 10.1088/0022-3719/20/8/013 [102] E H Turner, “Interaction of phonons and spin waves in yttrium iron garnet,” Phys Rev Lett., 1960, doi: 10.1103/PhysRevLett.5.100 [103] B K Kuanr, “Effect of rare-earth Gd3+ on instability threshold of YIG,” J Magn Magn Mater., vol 170, no 1–2, pp 40–48, 1997, doi: 10.1016/S03048853(97)00034-6 108 ... tính chất từ, ảnh hưởng nguyên tố pha tạp lên tích chất cấu trúc vật liệu Trên sở đó, tác giả tập trung nghiên cứu sâu cấu trúc, tính chất từ ảnh hưởng nguyên tố phi từ pha tạp vào phân mạng từ. .. vai trò quan trọng nghiên cứu cấu trúc tính chất vật lý pherit ganet Bằng cách pha tạp nguyên tố từ tính vào phân mạng khơng từ tính ngun tố phi từ vào phân mạng từ ganet, ta tính toán tương tác... yếu tố ảnh hưởng đến tính chất pherit ganet dạng hạt Ảnh hưởng công nghệ chế tạo lên cấu trúc kích thước cá 1.3.2 Ảnh hưởng kích thước hạt lên mơmen từ nhiệt độ Curie 1.3.3 Ảnh hưởng nguyên