Chƣơng 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Chế tạo vật liệu nano Fe3O4, Fe3O4 pha tạp nguyên tố Co
3.1.5. Tính chất từ của vật liệu
Vật liệu sau khi tổng hợp đƣợc khảo sát tính chất từ một cách định tính bằng nam châm với tất cả các mẫu, khảo sát định lƣợng đối với hai mẫu Fe3O4 và Fe3O4- 5% Co và dƣới đây là các kết quả thu đƣợc:
Mẫu Fe3O4-2,5% Co Mẫu Fe3O4-7,5% Co
Hình 3.9: Khảo sát định tính tính chất từ của vật liệu.
Hình 3.10 giới thiệu các đƣờng cong từ hóa đo trên các mẫu Fe3O4, Fe3O4 pha tạp nguyên tố Co.
Hình 3.10: Đường cong từ hóa của các mẫu vật liệu Fe3O4, Fe3O4 pha tạp Co.
Các giá trị từ độ bão hòa (Ms), từ dƣ (Mr), lực kháng từ (Hc) đƣợc xác định từ các đƣờng cong từ hóa của các mẫu và đƣợc liệt kê trong bảng 3.2 ở trên và hình 3.11.
Bảng 3.2. Tính chất từ tính của các mẫu Fe3O4 pha tạp Co
Kí hiệu Tính chất từ tính
Ms (emu/g) Mr (emu/g) Hc (Oe/g)
Fe3O4 80,70 8,22 117,3
Fe3O4-2.5%Co 80,14 12,93 309,0 Fe3O4- 5%Co 46,88 10,28 498,8 Fe3O4-7.5%Co 33,52 10,80 758,3 Fe3O4-10%Co 41,16 13,51 831,6
Hình 3.11: Đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa từ độ bão hòa (Ms), từ dư (Mr) và lực kháng từ (Hc) của các vật liệu.
Mẫu Fe3O4 có giá trị từ độ bão hòa (Ms), từ dƣ (Mr) và lực kháng từ (Hc) lần lƣợt bằng 80,7 emu/g, 8,22 emu/g và 117,3 Oe. Hình dạng đƣờng cong từ hóa của các mẫu Fe3O4 pha tạp nguyên tố Co khá đồng nhất so với các đƣờng cong từ hóa thu đƣợc trong các nghiên cứu [14, 27]. Giá trị từ độ bão hòa (Ms) của vật liệu
lƣợng Co trên 5% (Ms ~ 40 emu/g). Trong khi đó, giá trị từ dƣ (Mr) gần nhƣ không thay đổi. Ngƣợc lại, lực kháng từ (Hc) tăng mạnh theo chiều tăng của hàm lƣợng Co (từ 117,3 đến 831,6 Oe). Sự giảm giá trị từ độ bão hòa đối với các mẫu Fe3O4 pha tạp Co trên 5% có thể đƣợc giải thích do tính khơng đẳng hƣớng trong cấu trúc của CoFe2O4 [19, 27] và sự có mặt của pha tạp γ-FeOOH; đồng thời khi các ion Co2+ thay thế Fe2+ và Fe3+ trong hốc bát diện đã làm thay đổi sự phân bố của ion Fe3+ giữa hốc tứ diện và bát diện và kết quả là mômen từ tại hốc bát diện (MB) giảm đi so với giá trị mômen từ tại hốc tứ diện (MA), kéo theo mômen từ tổng cộng Ms = MB – MA giảm [14].