Nghiên cứu về vật liệu sắt điện đã trược triển khai khá lâu tại Việt Nam. Một số nhóm nghiên cứu được kể tới là nhóm nghiên cứu của Khoa Vật lý, Đại học Huế do trưởng nhóm PGS. Phan Đình Giớ, TS. Trương Văn Chương. Nhóm nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào phát triển vật liệu gốm áp điện nền chì như Pb(Zr,Ti)O3 v.v.. Gần đây, nhóm nghiên cứu này bắt đầu phát triển sang hướng nghiên cứu vật liệu gốm áp điện không chì nền Bi như Bi0.5K0.5TiO3 v.v. Nhóm nghiên cứu của Viện Khoa học Vật liệu thuộc Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam do GS. Lê
Văn Hồng với sự cộng tác của PGS. Nguyễn Văn Đăng ở Trường Đại học Thái Nguyên triển khai hướng nghiên cứu trên nền vật liệu BaTiO3. Vật liệu này được định hướng phát triển theo hai hướng chính là phát triển vật liệu đa pha sắt điện-sắt từ bằng cách pha tạp các kim loại chuyển tiếp như Fe, Mn v.v vào vị trí của Ti trong cấu trúc perovskite của vật liệu BaTiO3 nhằm tích hợp thêm các đặc trưng sắt từ trên nền vật liệu sắt điện, hướng nghiên cứu tiếp theo được triển khai song song gần đây là nghiên cứu ảnh hưởng của biên pha hình thái học trên tổ hợp vật liệu BaTiO3 với một số vật liệu khác như BaZrO3, CaTiO3 nhằm nâng cao đặc trưng áp điện cũng như sắt điện của vật liệu. Bên cạnh các nhóm nghiên cứu trên còn có nhóm nghiên cứu do GS. Nguyễn Văn Minh, trường Đại học Sư phạm Hà Nội, tiến hành nghiên cứu cải thiện tính chất một số vật liệu multiferroic có sẵn trong tự nhiên như BiFeO3 bằng phương pháp đồng pha tạp Nd, Ni v.v., hay tích hợp đặc trưng sắt từ trên nền vật liệu sắt điện PbTiO3 bằng pha tạp kim loại chuyển tiếp. Nhóm nghiên cứu định hướng về mảng ứng dụng trền nền vật liệu sắt điện được kể đến là nhóm nghiên cứu của GS. Nguyễn Hữu Đức và PGS. Nguyễn Thị Hương Giang, trường Đại học Công nghệ Hà Nội, sử dụng vật liệu đa lớp sắt điện/sắt từ nhằm phát triển các cảm biến định vị thay thế cho GPS, nhóm nghiên cứu của GS. Vũ Ngọc Hùng, TS. Ngô Đức Quân tại Viện ITIMS, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội hướng tới ứng dụng các màng mỏng sắt điện cho MEM vi cơ và gần đây bắt đầu chuyển hướng sang tích trữ năng lượng dựa trên cơ sở màng mòng sắt điện không chì và chứa chì.
Vật liệu sắt điện có đặc trưng điển hình là véc-tơ phân cực điện tự phát. Do đó, đặc trưng phát quang của các vật liệu này là rất yếu (hầu như không phát quang). Các báo cáo gần đây về đặc trưng phát quang của vật liệu chỉ ra rằng đặc trưng phát quang chủ yếu là do các sai hỏng ở bề mặt đóng vai trò quan trong hơn là sự chuyển mức từ vùng dẫ về vùng hóa trị. Điều đó có thể được giải thích một cách đơn giản như sau, khi hấp thụ năng lượng photon, cặp điện tử- lỗ trống quang được tạo ra. Với bán dẫn thông thường, thời gian tồn tại của cặp điển tử-lỗ trống quang này là rất ngắn (~ ns), sau đó chúng sẽ tái hợp với nhau để phát ra photon quang. Tuy nhiên, với vật liệu sắt
trống sẽ chuyển động theo chiều điện trường và ngược lại cho điện tử. Chính vì vậy, rất khó tích hợp đặc trưng phát quang cho vật liệu sắt điện nhằm định hướng phát triển vật liệu đa chức năng. Đất hiếm (kim loại 4f) có đặc trưng phát quang cho chuyển mức nội tiếp giữa các mức của lớp 4f, chính vì vậy, chứng tôi hy vọng rằng việc phát triển đặc trưng phát quang của vật liệu sắt điện sẽ được thực hiện trên tạp kim loại đất hiếm. Tích hợp đặc trưng phát quang trên nền vật liệu sắt điện hứa hen khả năng phát triển vật liệu đa pha chức năng ứng dụng trên linh kiện điện tử thế hệ mới.
Chương 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Dụng cụ, thiết bị, hóa chất
2.1.1. Dụng cụ và thiết bị
- Cân điện tử 4 số Precisa XT 120A- Switland. - Tủ sấy DZ-2A II (Hàn Quốc).
- Máy khuấy từ - Lò nhiệt
- Bình định mức, pipet, micropipette, cốc thủy tinh, và một số dụng cụ khác.