4.4.2 Nhiễu xạ nơtron của hợp chất Tb2In
Từ phép đo nhiệt dung, chúng tôi đã xác định các quá trình chuyển pha từ của hợp chất Tb2In tƣơng ứng ở 160 K và 50 K. Vì vậy, chúng tơi đã thực hiện phép đo phổ nhiễu xạ nơtron đối với mẫu Tb2In tại nhiệt độ T = 250 K và 80 K.
Hình ảnh phổ nhiễu xạ nơtron trong trạng thái thuận từ (tại 250 K) đƣợc biểu diễn trong Hình 4.14 (a), cho thấy Tb2In đơn pha và kết tinh trong cấu trúc lục giác loại
0 100 200 300 163.0 163.2 163.4 163.6 163.8 164.0 Temperature (K) Vol um e un it c ell (A 3 ) Ho2In Nhiệt độ T(K)
Thể tích ơ cơ sở trong phép đo nhiễu xạ tia X
Ni2In với nhóm khơng gian P63/mmc.
Nhìn vào hình 4.14, ta thấy cƣờng độ các đỉnh (102), (110) đo ở T = 80 K tăng hơn so với trƣờng hợp đo ở nhiệt độ 250 K, chứng tỏ đóng góp từ trên mẫu tăng khi mẫu ở trạng thái sắt từ.
Hình 4.14: Phổ nhiễu xạ nơtron của hợp chất Tb2In tại 250 K (a) và 80 K (b)
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0 100 200 300 400 500 600 700 2Ɵ (độ) C ƣờ ng độ (a.u.) (002) (10 2) (11 0) (201) (200) (a) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0 100 200 300 400 500 600 700 2Ɵ (độ) C ƣờ ng độ (a.u.) (002) (10 2) (11 0) (200) (201) (b)
KẾT LUẬN
Sau thời gian thực hiện luận văn ở bộ môn Vật lý Nhiệt độ thấp, chúng tôi thu đƣợc một số kết quả sau:
1. Chế tạo đƣợc hệ mẫu R2In (R = Ho, Tb) đơn pha với cấu trúc lục giác loại Ni2In thuộc nhóm khơng gian P63/mmc.
2. Đã khảo sát tính chất từ với hai chuyển pha thuận từ-sắt từ và chuyển pha trật tự từ trong hợp chất R2In (R = Ho, Tb). Cụ thể:
- Đối với Ho2In: chuyển pha thuận từ-sắt từ tại TC = 87 K, chuyển pha trật tự từ
tại Tt = 36 K.
- Đối với Tb2In: chuyển pha thuận từ-sắt từ tại TC = 160 K, chuyển pha sắt từ- phản sắt từ tại TN = 50 K.
3. Kết quả đo nhiệt dung cũng đã chỉ ra sự xuất hiện của hai chuyển pha trong hợp chất R2In (R = Ho, Tb). Đối với mẫu Ho2In bƣớc nhảy của nhiệt dung riêng ΔC tại Tt bằng 2 , trong khi tại TC bằng 20 . Dáng điệu của đƣờng nhiệt dung chỉ ra mẫu Ho2In thuộc chuyển pha loại I. Còn với mẫu Tb2In thuộc chuyển pha loại II có bƣớc nhảy nhiệt dung ở TC = 160 K là
.
4. Phân tích Rietveld các phổ nhiễu xạ nơtron cho thấy các nguyên tử Ho có mơmen từ hiệu dụng bằng và tại 2 K; và tại 45 K tƣơng ứng với hai vị trí Ho1 và Ho2. Hƣớng mơmen từ hợp với trục c (trục lục giác) là 410 tại 2 K. Tại 45 K, các mơmen từ quay về phía trục c.
5. Trong hợp chất R2In có xuất hiện hiệu ứng từ nhiệt (MCE) khổng lồ xung quanh nhiệt độ chuyển pha Curie TC. Bằng phép đo các đƣờng cong từ hóa đẳng nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau, ta có thể tính hiệu biến thiên entropy từ của hợp chất R2In. Do điều kiện có hạn nên trong luận văn này chúng tơi chƣa đề cấp đến các kết quả đó.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Nguyễn Hữu Đức (2003), Vật liệu từ liên kim loại, NXB ĐHQG Hà Nội.
2. Nguyễn Ngọc Long (2007), Vật lý chất rắn: Cấu trúc và các tính chất của vật rắn, NXB ĐHQG Hà Nội.
3. Nguyễn Phú Thùy (2003), Vật lý các hiện tượng từ, NXB ĐHQG Hà Nội.
4. Trần Minh Tiến (2012), Nghiên cứu tính chất của hợp chất La2/3Ca1/3Mn1-xCoxO3,
Luận văn Thạc sĩ, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên-Đại học Quốc gia Hà Nội.
5. Vũ Thị Tuyến (2012), Tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của hợp kim trên cơ sở Heusler, Luận văn Thạc sĩ, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc
gia Hà Nội.
Tiếng Anh
6. A. Bhattacharyya, S. Chatterjee, S. Giri, S. Majumdar (2008), “Magnetic anomaly and magnetocaloric effect in Dy2In”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 321 (2009) 1828–1831.
7. A. Bhattacharyya, S. Giri, S. Majumdar (2011), “Field induced sign reversal of magnetocaloric effect in Gd2In”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials
324 (2012) 1239–1241.
8. D. Gignoux, D. Schmitt, In: K.H.J. Buschow (Ed.) (1997), Handbook of Magnetic Materials, vol. 10, Elsevier, Amsterdam, p. 260.
9. D. Ravot, F. Bour ́e, T. Roisnel (1992), Phys B 180-181 119.
10. D. Ravot, O. Gorochov, T. Roisnel, G. Andr ́, F. Bour ́e, J.A. Hodges (1993), J.
11. D.T.K. Anh, G. Nakamoto, T. Tsuji, M. Kurisu, Y. Andoh, T. Tsutaoka, N. Achiwa, S. Kawano (2005), “Magnetic, specific heat and powder neutron diffraction studies of Ho2In”, Physica B 381 (2006) 132-138.
12. H. Gamari-Seale, T. Anagnostopoulus, J.K. Yakinthos, J. Appl. Phys. 50 (1979) 434.
13. H. Umezaki, S. Kawano, N. Achiwa, T. Shibata, Annu. Rep. Res. Reactor Inst. Kyoto Univ. 7 (1974) 94.
14. H. Zhang, B.G. Shen, Z.Y. Xu, J. Chen, J. Shen, F.X. Hu, J.R. Sun (2010), “Large reversible magnetocaloric effect in Er2In compound”, Journal of Alloys and Compounds 509 (2011) 2602–2605.
15. M. Forker, R. M ̈ ler, S.C. Bedi, M. Olzon-Dionysio, S. Dionysio de Souza (2005), Phys. Rev. B 71 094404.
16. N.N. Delyagin, G.T. Mujiri, V.I. Nesterov (1989), Sov. Phys. JETP 69 1070.
17. Q. Zhang, J.H. Cho, B. Li, W.J. Hu, Z.D. Zhang (2009), Appl. Phys. Lett. 94
182501.
18. Q. Zhang, J.H. Cho, J. Du, F. Yang, X.G. Liu , W.J. Feng, Y.J. Zhang, J. Li , Z.D. Zhang (2008), “Large reversible magnetocaloric effect in Tb2In”, Solid State Communications 149 (2009) 396-399.
19. S. Kawano, H. Umezaki, T. Shibata (1974), Annu. Rep. Res. Reactor Inst. Kyoto Univ. 7 99.
20. S. Parviainen, S. Penttil ̈ (1980), Phys. Stat. Solidi. (a) K119. 21. S. P. McAlister (1984), J. Appl. Phys. 55 2343.
22. S. P. McAlister (1984), J. Phys. F: Met. Phys. 14 2167.
23. W. Bazela, A. Szytula (1988), J. Less-Common Met. 138 123.
24. W.-L. Liu, M. Yamashita, M. Kurisu, H. Kadomatsu, H. Fujiwara (1987), J. Phys.