CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
2.3.4. Tính chất từ của màng ZnO:Co
Để đánh giá tớnh sắt từ của các màng pha tạp Co, đường cong từ trễ M- H đã được đo tại nhiệt độ phòng tại viện ITIMS- ĐH Bách khoa Hà Nội.
Trong các công trình đã công bố, hiệu ứng sắt từ trong các mẫu ZnO pha tạp Co thường được quan sát thấy ở nhiệt độ rất thấp và có từ độ không cao (chỉ thu được trên các máy với độ chớnh xác rất cao). Một số công trình công bố đã cho thấy chỉ một số ít trong các mẫu ZnO: Co chế tạo bằng các phương pháp hiện đại là cho hiệu ứng sắt từ.
Nhiều lí thuyết được đưa ra để giải thích nguồn gốc của tương tác và hiện tượng sắt từ trong mẫu ZnO: Co. Lí thuyết đầu tiên được đề xuất là dùng tương tác trao đổi kép giữa các ion Co để giải thích về sự tồn tại các trật tự sắt từ trong mẫu ZnO: Co. Sau đó, qua các tính toán, người ta lại đưa ra dự đoán tương tác RKKY là nguồn gốc của hiện tượng sắt từ. Một số tác giả lại cho rằng có khả năng các pha CoO hoặc đám Co tạo thành trong tinh thể là nguyên nhân gây ra tính sắt từ của mẫu.
Trờn hình 2.7a, 2.7b là đường cong từ trễ của màng Zn1-xCoxO với x = 0,03 và x = 0,04với từ trường ngoài đặt vào song song với bề mặt màng.
Kết quả cho thấy, đường cong từ trễ có dạng khá khác thường. Đường cong từ trễ thể hiện tính chất nghịch từ khi H biến thiên trong khoảng từ -520 Oe đến 520 Oe.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm thực nghiệm và tiến hành nghiên cứu, bản khoá luận đã thu được một số kết quả như sau:
• Đã chế tạo thành công màng ZnO và ZnO: Co bằng phương pháp phun tĩnh điện từ các hoá chất ban đầu là Zn(CH3COO)2.2H2O, Co(CH3COO)2.4H2O.
•Từ các giản đồ nhiễu xạ tia X đã chứng tỏ sự kết tinh đơn pha của màng ZnO. Mẫu màng Zn1-xCoxO đã kết tinh khá tốt
• Qua ảnh SEM của màng, cho ta thấy độ đồng đều của các màng là khá tốt, kích thước hạt khoảng 100nm. Khi pha tạp Co làm cho các màng trở lên xốp hơn, chớnh điều này đã làm giảm nút khuyết oxy trong mẫu.
• Kết quả nghiên cứu độ truyền qua quang học của các màng là khá tốt và độ rộng vùng cấm của vật liệu ZnO được tớnh từ phổ truyền qua của các mẫu màng vào khoảng 3,39 eV. Quan sát thấy sự chuyển dời đặc trưng các điện tử 3d của Co2+ trong trường tứ diện của mẫu, đồng thời ta thấy độ rộng vùng cấm tăng theo hàm lượng pha tạp Co trong mẫu.
Đó là một số kết quả mà em đã nhận được. Tuy đã cố gắng hoàn thành, song do điều kiện về thời gian và trang thiết bị thí nghiệm nên không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong được sự giúp đỡ, chỉ bảo của thầy cô và bạn bè để bản khoá luận được hoàn thiện hơn và khắc phục các hạn chế để việc nghiên cứu chế tạo màng mỏng ZnO pha Co ngày càng hoàn thiện hơn. Em cũng rất mong muốn được nghiên cứu sõu hơn theo những hướng sau:
- Nghiên cứu tớnh chất từ của màng ZnO pha Co
- Xét ảnh hưởng của Co2+ trong cấu trúc lục giác Wurtzite đến cơ chế tái hợp bức xạ bờ vùng của ZnO.