Chương 2 Các phương pháp tổng hợp và nghiên cứu đề tài
2.3. Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc và tính chất bột nano Y0.8Sr0.2FeO3
2.3.5. Phương pháp đo độ từ hóa
Một số hợp chất có độ từ hóa khi khơng có từ trường ngồi tạo thành một lớp vật liệu từ đặc biệt. Các chất này gọi là chất sắt từ.
Các chất sắt từ quen thuộc, ở nhiệt độ phòng, là các nguyên tố như: sắt, coban, niken, gadolo cùng các hợp kim và hợp chất của chúng. Các chất sắt từ là các vật liệu từ mạnh, độ từ thẩm của chúng có thể lớn hơn độ từ hóa của các chất nghịch từ và thuận từ đến 10P
10
P
lần.P
[12]
Độ từ hóa M là một trong những tính chất điển hình của các chất sắt từ, phụ thuộc vào từ trường H theo một quy luật khá phức tạp. Đường cong biểu thị sự phụ thuộc giữa M và H được gọi là đường cong từ trễ. Hiện tượng từ trễ xuất hiện là do độ từ hóa của các chất sắt, khơng phải là một hàm đơn trị đối với H, mà còn phụ thuộc vào lịch sử tác dụng của các từ trường có từ trước đó. Tính chất này đã được các nhà vật lý sử dụng để nghiên cứu quá trình phát triển của quả đất.
Độ từ hóa của chất sắt từ biến mất khi có từ trường HRcR tác dụng, từ trường này ngược dấu với từ trường tạo cảm ứng. HR
cR được gọi là lực kháng từ. Sự tồn tại của đồ từ hóa dư cho phép ta tạo nên các nam
châm vĩnh cửu trong thực tế. Một nam châm vĩnh cữu có tính chất tốt khi lực kháng từ cao.P
[12]
P
Các đại lượng BRr R(hay MRrR), HRcR, và 𝜇𝑚𝑎𝑥 là các giá trị đặc trưng cho các chất sắt từ. Nếu lực kháng từ HRcR lớn thì chất sắt từ được gọi là chất sắt từ cứng (hình 2.8.). Chất sắt từ cứng có đường cong từ trễ rộng. Ngược lại, chất sắt từ mềm có lực kháng từ bé và đường cong từ trễ hẹp.
Ferit từ là các chất thuộc loại phản sắt từ khơng bù trừ, có nghĩa là momen từ của các phân mạng đối song song nhưng có độ lớn tuyệt đối không bằng nhau. Ferit là tên gọi chung của các liên kết hóa học MO.FeR
2ROR
3R, trong đó M là một kim loại hóa trị II hay III. (Ni, Zn,Cu, Mg, Y, La).
Về tính chất điện, ferit thuộc loại bán dẫn điện, có điện trở suất khá lớn, cỡ 10P
-2
P
Ohm. Do đó chúng có giá trị sử dụng rất lớn.
Hình 2.8. Đường cong từ trễ của chất sắt từ cứng (trên) và chắt sắt từ mềm (dưới).
Các ferit mềm thông dụng là ferit magie kẽm, niken kẽm được dùng làm lõi các cuộn cảm biến, lõi biến thế, anten,...
Các ferit từ cứng như ferit bari, ferit bari stronti được sử dụng như nam châm vĩnh cửu vì chúng có lực kháng từ lớn.
Ngồi ra, cịn có vật liệu ferit từ khác nữa là oxit sắt gama (γ- FeR2ROR3R) được sử dụng rộng rãi để chế tạo các vật liệu ghi từ.P
[12]
Mẫu bột sau khi điều chế được dồn vào cốc thủy tinh nhỏ, cân mẫu. Sau đó, cốc thủy tinh chứa mẫu trên được đặt vào khe từ của máy. Tiếp theo, nhập các dữ liệu nhằm giúp máy đưa ra kết quả chính xác nhất (mẫu ở dạng nào: rắn hay lỏng, khối lượng mẫu, thông số cần lấy sau khi đo: Hc và Ms), theo dõi từ trường của máy sao cho bão hòa với độ kháng từ của bột. Cuối cùng, cho máy hoạt động và đưa ra biểu đồ đường cong từ trễ và kết quả theo yêu cầu.
Độ từ tính của mẫu được đo ở phịng Vật liệu từ và siêu dẫn thuộc phân viện Vật lý thành phố Hồ Chí Minh, loại máy Microsene EV11.