Bảng 3.7 đưa ra một vài số liệu từ nhiệt độ chuyển pha TC của các mẫu có cùng thành phần X trong các hệ mẫu đủ Lantan La1-xSrxCoO3 và dư Lantan La2-xSrxCoO3
Bảng 3.7: So sánh nhiệt độ chuyển pha TC trong các hợp chất La1-xSrxCoO3 và La2-xSrxCoO3 ở các nồng độ pha tạp Sr giống nhau với x = 0,05; 0,10; 0,30
x 0,05 0,10 0,30
La1-xSrxCoO3 Tc (K) 250 257 260
La2-xSrxCoO3 258 258 255
Bảng 3.7 có thể đưa ra một số nhận xét về nhiệt độ chuyển pha curie TC giữa các hợp chất cobaltite của hệ đủ Lantan La1-xSrxCoO3 và hệ dư Lantan La2-xSrxCoO3 có các nồng độ pha tạp Sr như nhau. Nhìn vào các kết quả trong bảng ta có nhận xét như sau:
Nhiệt độ chuyển pha TC của các hợp chất đủ Lantan trong hệ La1-xSrxCoO3 tăng nhẹ khi tăng nồng độ pha tạp Sr từ x = 0,05 đến x = 0,3. Còn đối với hợp chất dư Lantan La2-xSrxCoO3 thì TC lại gần như không thay đổi khi tăng nồng độ Sr trong hợp chất. Các giá trị thu được TC trong hệ dư Lantan là với x = 0,05 và x = 0,10 có TC đều như nhau và bằng 258K, còn với x = 0,30 lại có TC = 255K. Như vậy, có thể coi như nhiệt độ chuyển pha TC trong hợp chất dư Lantan La2-xSrxCoO3 là không thay đổi khi tăng nồng độ pha tạp Sr trong hợp chất.
So sánh nhiệt độ chuyển pha TC của hai hệ hợp chất nêu trên ở cùng nồng độ pha tạp Sr, ta thấy có sự sai khác giữa chúng. Với x = 0,05 ta thấy TC của mẫu dư Lantan cao hơn hệ mẫu đủ Lantan là 8K. Với các mẫu x = 0,10 thì TC của mẫu dư Lantan chỉ cao hơn mẫu đủ Lantan 1K, còn ở mẫu x = 0,30 thì TC của mẫu dư Lantan, lại thấp hơn TC của mẫu đủ Lantan 5K. Như vậy, xét một cách tương đối thì trong hai
47
hợp chất có thành phần La khác nhau và nồng độ Sr như nhau thì nhiệt độ chuyển pha TC thay đổi khác nhau.
Khi tăng nồng độ Sr, nhiệt độ chuyển pha trong hợp chất đủ Lantan La1- xSrxCoO3 thay đổi mạnh hơn so với nhiệt độ chuyển pha TC trong hợp chất dư Lantan La2- xSrxCoO3. Nghĩa là tỉ số La/Sr đóng vai trò quan trọng trong sự thay đổi nhiệt độ TC.
Tuy nhiên, theo kết quả nghiên cứu thì sự sai khác về TC giữa hai hệ hợp chất là khá lớn. Về cơ bản, ta vẫn thấy rằng nhiệt độ chuyển pha của các hợp chất La1- xSrxCoO3 và La2-xSrxCoO3 đều nằm trong khoảng từ 250K đến 260K.
Trong vùng nhiệt độ T ≤ 150K, đã phát hiện thấy các dị thường chuyển pha T* trong hệ hợp chất La2-xSrxCoO3. Còn trong hệ La1-xSrxCoO3 thì không quan sát thấy dị thường này.
Như vậy có thể đưa ra nhận xét là: vấn đề dư một hàm lượng La trong hợp chất La2-xSrxCoO3 không làm thay đổi mạnh nhiệt độ chuyển pha TC, nhưng lại làm nảy sinh dị thường mới T* trong vùng T ≤ 150K.
48 KẾT LUẬN
1. Đã chế tạo được hệ vật liệu dư Lantan với công thức danh định La2-xSrxCoO3 bằng phương pháp gốm. Hệ hợp chất này chứa hai pha. Một pha có cấu trúc perovskite trực thoi tương ứng với hợp chất La0,9Sr0,1CoO3 và một pha có hàm lượng rất nhỏ (có thể bỏ qua) tương ứng với La2SrOx.Các nghiên cứu trong hệ mẫu chế tạo được tiến hành trên pha tương ứng như La1-xSrxCoO3.
2. Trong quá trình tạo thành pha perovskite vật liệu có ba đỉnh thu nhiệt. Đỉnh thứ nhất xung quanh 3420C là sự bốc bay hơi nước do phân hủy La(OH)3. Đỉnh thứ hai xung quanh 5100C là quá trình giải phóng nước trong các phân tử La2O3 ngậm nước và CO2 trong muối SrCO3. Còn đỉnh thứ ba xung quanh 9200C được cho là quá trình tạo pha perovskite ABO3 trong hệ hợp chất dư La2-xSrxCoO3. Năng lượng nhiệt của các đỉnh thứ nhất và thứ hai phụ thuộc nồng độ Sr còn đỉnh thứ ba nhiệt độ và năng lượng nhiệt hình thành pha của các mẫu ABO3 trong hệ mẫu nghiên cứu không phụ thuộc thành phần pha tạp Sr.
3. Nhiệt độ chuyển pha sắt từ - thuận từ TC của các mẫu La2-xSrxCoO3 không bị ảnh hưởng nhiều do nồng độ pha tạp Sr, nhưng từ độ cực đại trong vùng T < TC tăng theo nồng độ pha tạp Sr trong hợp chất.
4. Đã phát hiện thấy dị thường ở tất cả các mẫu trong vùng nhiệt độ T ≤ 150K, dị thường này có thể là biểu hiện của pha dư La cũng có thể là dấu hiệu của sự chuyển pha sắt từ - phản sắt từ trong hệ La2-xSrxCoO3. Bản chất của dị thường này cần được nghiên cứu chi tiết hơn.
49
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
[1]. Trần Thị Thu Huyền (2000), Tổng hợp hệ La1-xSrMnO3 có cấu trúc Perovskite bằng phương pháp sol – gel citrat và khảo sát tính chất từ, Luận văn tốt nghiệp cao học, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội.
[2]. Đào Nguyên Hoài Nam (2001), “Các tính chất thủy tinh từ trong một số vật liệu
perovskite ABO3, Luận án Tiến sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐH QGHN.
[3]. Nguyễn Huy Sinh (11 – 2000), Tuyển tập các công trình khoa học – HNKH –
Trường ĐHKHTN, ngành Vật Lý, trang 85 – 89.
[4]. Nguyễn Phú Thùy (2002), giáo trình: Vật Lý Các Hiện Tượng Từ.
[5]. Nguyễn Anh Tuấn, (2006), Nghiên cứu tính chất từ-điện trở của các hợp chất
La0,67Ca0,33Mn1-xCuxO3 ( x = 0,00; 0,02; 0,05; 0,15 và 0,20), Luận văn Thạc sĩ khoa
học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội. Tiếng Anh
[6]. Anderson P.W., and Hasegawa H. (1955), “Considerations on double exchange”,
Physical Review 100, pp. 675–681.
[7]. Dutta R.L, and Syamal A. (1993), Elements of Magnetochemistry, Published by
Affiliated East-West Press.
[8]. Itoh M., Natori I., Kubota S., and Motoya, K. (1994) ,“Spin-Glass Behavior and Magnetic Phase Diagram of La1-xSrxCoO3 (0 ≤ x ≤ 0.5) Studied by Magnetuzation Measurement”, J.Phys.Soc. of Japan,63,pp.1486.
[9]. Kusters. R.M, Singleton. J, Keen. D.A, Mcgreevy. R, Hayes. W (1989), “Magnetoresistance measurements on the magnetic semiconductor Nd0,5Pb0,5MnO3”, Physica B, 155, pp 362 – 365.
[10]. Megaw. HD (1946), “Crystal structure of double oxides of perovskite”, Proc. Phys. Soc, London 58, pp. 133 – 152.
[11]. Millis A.J., Littlewood P.B., Shraiman B.I. (1995), “Double Exchange Alone Does Not Explain the Resistivity of La1-xSrxMnO3”, Physical Review Letters 74, pp.
51445147.
[12]. Nagaev E.L (1983), “Physics of Magnetic Semiconductors”, Mir Publisher, Moscow.
50
[13]. Senaris – Rodriguez M.A. and Goodenough J.B. (1995) ,“LaCoO3 Revisited”, J.
of Solid State Chem., 118, Pp. 323.
[14]. Senaris – Rodriguez M.A. and Goodenough J.B., “LaCoO3 Revisited”, J.of Solid
State Chem., 116, (1995). p. 244.
[15]. Zener. C (1951), “Interaction between the d-shells in the transition metals”, Phys. Rev, 81, pp.440.