Hỡnh 3.3trỡnh bày cỏcphộp đo từ độ theo nhiệt độ trong từ trường 100 Oe
ở chế độ làm lạnh khụng cú từ trường. Từ hỡnh 3.3 cú thể thấy cỏc mẫu đều thể
hiện chuyển pha sắt từ – thuận từ
khỏ sắc nột. Điều này một phần
nào minh chứng thờm cỏc mẫu
chế tạo là đơn pha. Nhiệt độ
chuyển pha sắt từ - thuận từ TC
xỏc định từ cỏc đường cong từ nhiệt cho cỏc mẫu được trỡnh bày
hỡnh 3.3.
Cỏch xỏc định TC được minh họa
bởi hỡnh con trong hỡnh 3.3.Với
nồng độ BTO tăng dần, nhiệt độ
chuyển pha TC cú giỏ trị chung
cho tất cả cỏc mẫu là vào khoảng
355 K, chứng tỏ rằng khi pha trộn
BTO vào trong vật liệu LSMO đó khụng cú phản ứng hay sự thay
thế nguyờn tố trong cỏc vật liệu
LSMO BTO
Hỡnh 3.2. Ảnh SEM của LSMO và BTO
Hỡnh 3.3. Đường cong từ độ phụ
thuộc vào nhiệt độ trong chế độ làm lạnh khụng cú từ trường của một số
mẫu đại diện (x = 0%, 3%, 6%, 12%,
15% và 18%) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 100 150 200 250 300 350 400 x = 0 x = 3 x = 6 x = 12 x = 15 x = 18 M ( em u/ g ) Temperature (K) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 320 330 340 350 360 370 380 M ( e m u /g ) d M /d T Temperature (K)
cho nhau để tạo thành pha từ mới. Kết quả này hoàn toàn phự hợp với kết quả
quan sỏt từ giản đồ nhiễu xạ tia X. Mặt khỏc, nhiệt độ chuyển pha sắt từ - thuận
từ TC như nhau cho tất cả cỏc mẫu cho thấy tương tỏc DE khụng bị suy giảm,
nghĩa là khụng cú bằng chứng về sự thay thế ion Ti3+ cho ion Mn3+. Kết quả thu được phự hợp với cỏc trường hợp biờn hạt là Al2O3 [18], ZnO [41], và pụlyme [13,14,21].
Cỏc phộp đo từ độ phụ thuộc
vào nhiệt độ với hai chế độ FCvà ZFC) đó được thực hiện cho một
số mẫu đại diện (hỡnh 3.4). Sự
tỏch nhau giữa đường cong MFC
và MZFC cú thể được giải thớch là do cú sự khỏc biệt giữa hai quỏ
trỡnh làm lạnh mẫu cú và khụng cú từ trường. Khi mẫu làm lạnh
trong từ trường (FC), cỏc spin
hỗn loạn ở trạng thỏi thuận từ được từ trường định hướng theo từ trường ngoài và bị đúng băng theo hướng của từ trường ở nhiệt độ thấp. Vỡ vậy giỏ trị từ độ của FC thường lớn. Trong chế độ
ZFC, cỏc spin hỗn loạn của trạng
thỏi thuận từ vựng biờn hạt ở nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ chuyển pha sắt từ - thuận
từ khụng được định hướng nờn khi làm lạnh sự hỗn loạn của cỏc chỳng được giữ nguyờn và đúng băng theo những hướng hoàn toàn ngẫu nhiờn trong khụng gian,
vỡ vậy giỏ trị từ độ của cỏc đường ZFC thường nhỏ hơn so với đường FC. Sự tỏch biệt này giữaMFCvà MZFC chỉ xảy ra rừ nột trong từ trường thấp. Khi nồng độ BTO tăng, sự khỏc biệt giữa giỏ trị từ độ đo được theo chế độ làm lạnh cú từ trường (MFC) và khụng từ trường (MZFC) dưới nhiệt độ chuyển pha càng thể hiện
rừ (hỡnh 3.4). Sự khỏc biệt giữa cỏc đường MFC(T) và MZFC(T) trong vựng nhiệt độ thấp hơn TC cho thấy với nồng độ BTOcàng cao, trật tự sắt từ khoảng dài bị
phỏ vỡ và cỏc đỏm sắt từ càng bị cụ lập ở vựng nhiệt độ dưới TC. Điều này cú thể
sẽ hứa hẹn sự tăng cường giỏ trị LFMRở vựng nhiệt độ thấp.
Để đỏnh giỏ tiếp ảnh hưởng của BTO lờn tớnh chất từ của vật liệu tổ hợp
LSMO/BTO chỳng tụi tiếp tục đo đường cong từ trễ của hệ vật liệu này.
Hỡnh 3.4. Đường cong từ độ phụ
thuộc vào nhiệt độ trong chế độ làm lạnh cú và khụng cú từ trường của
một số mẫu đại diện (x = 0%, 6%,
12% và 18%) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 100 150 200 250 300 350 400 x=0-ZFC x=0-FC x=6-ZFC x=6-FC x=12-ZFC x=12-FC x=18-ZFC x=18-FC M ( e m u /g ) Temperature (K)
Ảnh hưởng của lớp biờn hạt
BTO lờn từ độ của tổ hợp
LSMO/BTO chỉ được thể hiện rừ
trờn cỏc phộp đo phụ thuộc từ trường của từ độ M(H), như được
trỡnh bày trờn hỡnh 3.5. Trong phộp
đo này, cỏc mẫu đo tại nhiệt độ
phũng. Cú thể nhận thấy từ độ cỏc
mẫu đều tăng rất nhanh và đạt được
giỏ trị gần bóo hũa trong vựng từ trường chỉ khoảng 5 kOe, đõy là
vựng từ trường cú ảnh hưởng rất lớn đến hiệu ứng xuyờn ngầm phụ thuộc
spin của cỏc hạt sắt từ [21]. Từ độ
bóo hũa của mẫu suy giảm dần khi nồng độ BTO tăng lờn cho thấy tỷ phần thể
tớch của pha sắt từ giảm dần. Cú ba nguyờn nhõn chớnh gõy ra sự suy giảm từ độ
trong trường hợp này, một là do sự tăng cường thành phần phi từ BTO tại biờn
đó làm giảm tỷ phần pha sắt từ được thiết lập trong mẫu LSMO ban đầu, hai là BTO xuất hiện càng nhiều ở biờn hạt càng làm giảm tương tỏc từ giữa cỏc hạt
lõn cận và cuối cựng sự khuyết thiếu ụxy của mẫu xuất hiện đồng thời trong quỏ
trỡnh nung mẫu để cố định BTOtại biờn hạt cũng ảnh hưởng đến sự suy giảm từ độ của cỏc mẫu. Tuy nhiờn nguyờn nhõn thứ ba ảnh hưởng rất ớt đến sự suy giảm
từ độ của cả hệ vỡ nhiệt độ chuyển pha TC của cỏc mẫu hầu như khụng thay đổi. Như vậy việc xuất hiện BTOtại biờn đó làm suy giảm tương tỏc từ giữa cỏc hạt
sắt từ trong mẫu, giỏ trị từ độ bóo hũa giảm. Từ hỡnh 3.5 cú thể nhận thấy rằng
từ độ bóo hũa của cỏc mẫu giảm một cỏch tuyến tớnh theo nồng độ của BTO. Kết
quả tương tự cũng đó được Hueso và cộng sự [18] quan sỏt thấy trong hệ mẫu
(1– x)La0,67Ca0,33MnO3 + xAl2O3 (0 x 0,25). Như vậy việc đưa BTO vào
biờn đó làm tăng mụi trường điện mụi phi từ ở vựng biờn cỏc hạt, do đú làm suy giảm từ độ bóo hũa của cỏc mẫu. Điều này sẽ được làm rừ hơn trong phần đo
tớnh chất dẫn.