K 6 (1.3) trong đú v vàs lần lượt là phần đúng gúp của thể tớch và bề mặt tới dị hướng tổng
1.3.4. Sự kớch thớch súng spin
Khỏi niệm súng spin được đề xuất bởi Bloch (1930) khi xem xột cỏc trạng thỏi từ nằm gần trạng thỏi cơ bản của cỏc spin cộng tuyến lý tưởng trong mụi trường sắt từ. Kớch thớch nhiệt được xem là nguồn gốc gõy nờn sự dao động của cỏc spin khỏi hướng cõn bằng của chỳng và lan truyền trong vật liệu dưới dạng súng. Lý thuyết súng spin của Bloch tiờn đoỏn: từ độ của vật liệu sắt từ khối suy giảm so với giỏ trị của nú tại nhiệt độ tuyệt đối theo
hàm T3/2 trong vựng nhiệt độ thấp (thụng thường T < 0,5 TC) và được mụ tả theo cụng thức [21]:
Hỡnh 1.8. Mối liờn hệ giữa lực khỏng từ và kớch thước hạt: (a) mụ tả chung, (b) cỏc hạt nano khụng tương tỏc và (c) cỏc hạt nano cú tương tỏc [4].
Hỡnh 1.9. Đường từ độ bóo hũa phụ thuộc nhiệt độ của hạt MnFe2O4 kớch thước 8,8 nm và giỏ trị làm khớp theo cụng thức (1.14) [21].
3 2
( ) (0) 1
s s l
M T M B T (1.14)
với Ms(0) là mụmen từ tự phỏt ở 0 K, Bl là hằng số Bloch
3 20 0 2, 6149 4 B l s k B V D , V0
làthể tớch ụ cơ sở. Giỏ trị số mũ 3 2 của luật Bloch đó được kiểm chứng bằng thực nghiệm cho nhiều mẫu sắt từ dạng khối. Với cỏc hệ hạt nano sự phụ thuộc nhiệt độ của từ độ Ms tuõn theo cụng thức [21]:
M Ts( )Ms(0) 1 B Tl (1.15) Bằng cỏch khớp đường Ms(T)
phụ thuộc nhiệt độ theo phương trỡnh (1.15) cho cỏc đỏm hạt cú kớch thước khỏc nhau sẽ nhận được cỏc giỏ trị
khỏc nhau. Hỡnh 1.9 là kết quả nghiờn cứu của Chen và cộng sự [21] trờn hạt nano MnFe2O4. Kết quả làm khớp số liệu theo với cụng thức 1.14. Sự khỏc nhau giữa giỏ trị làm khớp và giỏ trị thực nghiệm như thể hiện trờn hỡnh 1.9 cú thể do số mũ 3 2 ở cụng thức (1.14) khụng cũn phự hợp. Làm khớp hàm theo cụng thức (1.15) giỏ trị tỡm được nằm trong khoảng
giới hạn 1,6 đến 2. Sự phụ thuộc của hằng số Bloch theo d-1(tỷ số bề mặt/thể tớch) khi kớch thước hạt giảm được thể hiện ở hỡnh 1.10.