2(độ)
Hình 3.2. Giản đồ nhiễu xạ Rơnghen của mẫu La0,45Ca0,43MnO3đo ở nhiệt độ phòng.
Hình 3.2 là Giản đồ nhiễu xạ bột Rơnghen của mẫu La0,45Ca0,43MnO3. Từ giản đồ nhiễu xạ ta nhận thấy các đỉnh trên giản đồ có độ sắc nét cao và đồng nhất với phổ chuẩn của hệ vật liệu La Ca MnO1x x 3. Trên giản đồ XPD không xuất hiện các vạch phổ ứng với pha lạ, chứng tỏ mẫu chế tạo để nghiên cứu là đơn pha. Các đỉnh nhiễu xạ được đồng nhất với nhóm cấu trúc Perovskite dạng trực thoi. Với các giá trị d ứng với các đỉnh nhiễu xạ trên giản đồ, chúng tôi có thể tính được các hằng số mạng của mẫu.
Các tính toán số mạng dựa trên điều kiện phản xạ Vulf- Bragg: 2dhklsin n
Trong đó: d là khoảng cách giữa các mặt phẳng tinh thể của vật liệu. h, l, k là các chỉ số Miller.
là góc tạo bởi tia tới và mặt phẳng.
là bước sóng khảo sát.
Giá trị của hằng số mạng được tính theo công thức:
2 2 2 2 2 2 2 1 h k l d a b c (3.1) 20 30 40 50 60 70 Cư ờng đ ộ (đ ơn v ị tùy ý )
Giá trị các hằng số mạng xác định từ giản đồ XPD và phương trình (3.1) được ghi trong bảng 3.1. Giá trị các hằng số mạng của LaMnO3 cũng được đưa ra để so sánh.
Nhận thấy rằng: Các ion Ca2+ đã thay thế vào vị trí La3+ gây nên sự giảm số mạng a và b đồng thời làm tăng giá trị c. Nhưng thể tích ô cơ sở của La0,45Ca0,43MnO3nhỏ hơn thể tích ô cơ bản của LaMnO3.
Bảng 3.1. Giá trị các hằng số mạng và thể tích ô cơ bản của hợp chất thiếu Lantan
0,45 0,43 3 La Ca MnO. Mẫu a (Ao ) b (Ao ) c (Ao ) c a V (Ao 3) 0,45 0,43 3 La Ca MnO 5,467 5,443 7,753 1,418 230,705 3 LaMnO 5,532 5,542 7,728 1,397 236,928 0,6 0,4 3 La Ca MnO 5,461 5,471 7,748 1,431 233,024
Từ hợp thức danh định của mẫu nghiên cứu La0,45Ca0,43MnO3ta thấy rằng lượng La3+ bị thiếu trong hợp thức là 12%. Như vậy có thể cho rằng có hai nguyên nhân gây nên sự méo mạng trong hợp chất La0,45Ca0,43MnO3 so với hợp chất LaMnO3 và thể tích ô cơ sở của hợp chất La0,45Ca0,43MnO3 giảm so với LaMnO3 là:
- Bán kính ion của Ca2+ (0,99Ao ) nhỏ hơn bán kính của ion La3+ (1,061 Ao ). Khi các ion Ca2+ thay thế vị trí các nguyên tử La3+ trong hợp chất làm cho bán kính trung bình của các ion trong hợp chất bị giảm đi dẫn đến giá trị các hằng số mạng bị giảm đi.
- Theo hợp thức danh định thì hợp chất La0,45Ca0,43MnO3đã thiếu 12% các nguyên tử La trong cấu trúc tinh thể.