Hiệu ứng điện-từ trong một số vật liệu từ giảo - áp điện

DAI HOC QUOC
GIA
HA
NOI
DETAI
HIEU
ITNG
DIEN-Tir
TRONG MOT SO VAT LIEU
"
• • • •
Tir GIAO
- AP
DIEN
Ma so: QC. 07.08
Chu
nhicm
de
tai: TS. Pham
Dire
Th5ng
DAI HOC QUOC GIA HA
NOl_
TRUNG TAM
IHONGjir^HHl^^
00060000091
Ha
Noi,
nam 2008
MUC
LUC

Trang
1.
Bang giai
thich
cac chir viet
t^t
1
2.
Danh sach nhirng ngiroi tham
gia
thyc
hien de tai 2
3.
Danh
muc
cac bang so
lieu ^
4.
Danh muc cac
hinh ^
5. Tom
t^t
nhii-ng kit
qua nghien
ciru
chinh
cua
de tai 4
6. Bao cao tong ket
6

6.1
Dat vinda 6
6.2 Tong quan cac van de nghien cuu 7
6.2.1 Hieu img ap dien va vat lieu dien giao 7
6.2.2. Hieu ung tir giao va vat lieu tir giao 8
6.2.3.
Mot so irng dung tien tien cua vat lieu tir-dien
11
6.3.
Muc tieu va noi dung nghien
cim
cua de tai
11
Phan
A. CAC
PHl/ONG
PHAP CHE TAG MAU 12
A.l
Che tao
CoFe204
dang bot va khoi 12
A.2.
Che tao vat lieu to hop dang mang
PZT/CoFe204
12
A.3.
Che tao mau bang tir
(Feo8oCoo2o)78Sii2Bio 13
PHAN B. CAC
PHirONG

PHAP KHAO SAT CAC
TINH
CHAT 14
PHAN
C.
KET
QUA
NGHIEN
ClTU 15
C.l.
He
CoFe204
dang bot va
khdi 15
C.2. He vat lieu to hgp dang mang
PZT/CoFe204
17
C.3.
He bang tir
(Feo,8oCoo.2o)78Sii2Bio
21
KET LUAN CHUNG 24
6.4. Dia diem, thai gian va
phuong
phap nghien ciru 24
6.5.
Ket^qua
nghien cim 25
6.6 Thao
luan

26
6.7 Ket luan va kien nghi 26
6.8 Tai lieu tham khao 27
7.
Phu
luc
28
1.
BANG GIAI THICK CAC
CRlf
VIET TAT
1.1
Thiet
bj,
phirorng
phap
thyc nghiem
XRD (X-ray diffractometer)
AFM (atomic force microscopy)
SEM (scanning electron microscopy)
VSM (vibrating sample magnetometer)
PLD (pulsed laser deposition)
EDTA (ethylene diamine tetra acetic acid)
Nhieu xa ke tia X
HiSn
vi
lire
nguyen tir
Hien vi dien tir quet
Tir ke

mau
rung
Boc bay bang xung laser
CioH,6N208
1.2 Cac ki hieu khac
0
E
Ec
H
He
P
Ps
M
Ms
T
Tc(M)
Tc(E)
Goc nhieu xa tia X
(°)
Dien truong ngoai (V/m)
Luc khang dien (V/m)
Tir truong ngoai (A/m)
Luc khang tir (A/m)
Do phan
cue
dien
(|iC/cm
)
Do phan
cue

dien bao hoa
(|aC/cm^)
magneton Bohr
Tir do (Am /kg, emu/g)
Tir do bao hoa (Am /kg, emu/g)
Nhiet do
(°C)
Nhiet do Curie cua chat sat tir
(°C)
Nhiet do Curie cua chat sat dien
(*^C)
3.
DANH MUC CAC BANG
SO
LIEU
• *
Bang 1. Hang
s6
mang tinh the a va kich thuoc hat
CoFe204
sau khi nung.
Bang 2. Tinh chit tir cua
mlu
bot
CoFe204
nung tai cac nhiet do khac nhau va cua mau
dia
det sau thieu ket.
4.
DANH MUC CAC HINH

Hinh
1.
So
d6
minh hoa cho hieu ung ap dien khi tac dung img suat
len
mot vat lieu ap
dien.
Hinh 2. Cau
true
tinh the cua PZT.
Hinh 3. Su phu thuoc cua do bien dang
Al/I
cua vat lieu tir giao vao tir truong ngoai.
Hinh 4. Cau
true
tinh the cua
CoFe204.
Hinh 5. So do nguyen ly
ciia
phuong phap PLD.
Hinh 6. Gian do nhieu xa cua
CoFe204:
mau bot nung tai cac nhiet do tir 700
°C
den
950
°C
va cua
dia

det sau khi nung thieu ket.
Hinh 7. Duong cong tir tre
ciia
CoFe204:
mau bot nung tai cac nhiet do khac hau
va cua
dTa
det sau khi nung thieu ket.
Hinh 8. Gian
dh nhiiu
xa tia X cua mang
CoFe204
(280 nm)/PZT
(l|im)/CoFe204
(280
nm)/PZT(lpm).
Hinh 9. Anh AFM cua mang don
CoFe204
(70 nm) va mang da lop
CoFe204
(70
nm)/PZT (250
nm)/CoFe204
(70 nm).
Hinh
10.
Dae
trung C-V
cua
mang da lop

CoFe204
(280 nm)/PZT
(l|.im)/CoFe2O4(280
nm).
Hinh
11.
Duong cong tir tre cua mang
CoFe204
(280 nm)/PZT'(l
pm)/CoFe204
(280
nm)
Hinh 12. Su phu thuoc nhiet do cua tir
dp
cua
ciia
mang
CoFe204
(280 nm)/PZT
(l^m)/CoFe204
(280 nm) do tai tir truong 0,05 T.
Hinh
13.
Gian do nhieu xa tia X cua bang tir Fe-Co-Si-B truac va sau khi
ii
nhiet tai
cac nhiet do khac nhau.
Hinh 14. Anh FE-SEM
ciia
bang tir Fe-Co-Si-B chua u nhiet (a) va sau khi u tai

Ta ^
250
°C
(b).
6. BAO CAO TONG KET
6.1.
Dat van de (Neu ro tinh cap thiet
ciia
de tai hoac cac noi dung nghien cim cua de tai)
Vat lieu sat tir - sat dien (multiferroics) dugc biet den nhu nhirng vat lieu co
do phan
cue
dien duoi tac dung
ciia
tir truong ngoai hoac co do tir hoa cam irng gay
boi dien truong ngoai. Hien tugng nay co dugc nho vao tuong tac dien-tir giira
cac
tinh chat tir va dien cua vat lieu va dugc goi la hieu irng dien-tir (magnetoelectric
effect).
Vat lieu sat tir - sat dien noi chung va hieu irng dien-tir noi rieng da thu hiit
dugc su chu y
ciia
cac nha khoa hoc tren the
gioi
khong chi boi cac tinh chat vat ly
ly thu ma con do kha nang irng dung rong rai trong
cac ITnh virc
nhu
cam
bien kich

CO micro, luu tru thong tin va cac bo chuyen doi. Mot trong cac yeu
cau
de co the
dua vao irng dung doi voi cac vat Heu nay la co hieu ung dien-tir manh.
Vat lieu sat tir - sat dien co the la mot pha don
le
hoac la to hgp cua mot vai
pha khac nhau. Cac vat lieu
loai
mot pha, vi du nhu
BiFeOs,
Cr203,
YIG
(Yttrium
iron garnet), co hieu irng dien-tir yeu va chi co the sir dung dugc
6
nhiet do thap vi
nhiet do trat tu
Neel
hoac Curie a duoi nhiet do phong. Trong khi do, viec ket hgp
giira cac pha sat tir va sat dien rieng re thanh vat lieu dang to hgp voi he so dien-tir
Ion Hon
"mot vai bac
da tao ra mot
huorig
moi trong nghien cuu va mo
rong
kha
nang irng dung do tinh da nang cua vat lieu dang nay [1, 2]. Vat lieu to hgp thuong
dua tren cac vat lieu c6 do tir giao

Ion
nhu
Terfenol-D
va
CoFe204;
va cac vat lieu
CO
tinh ap dien manh nhu Pb(Zr,Ti)03 (PZT) va
BaTi03
[3-5].
Cac vat lieu nay
cung
CO
nhiet do trat tu Curie len den mot vai tram do tren nhiet do phong. Duoi tac
dung cua tir truong ngoai, phan tir giao se bi bien dang va truyen nang lugng nay
sang phan dien giao. Ket qua la phan dien giao se chiu mot irng suat va tao ra do
phan
cue
dien
cam
irng. Hieu ung ciing co the xay ra theo
Chi^u
ngugc lai khi tac
nhan ban
dau la
mot dien truong.
Cho den nay cac ket qua nghien ciru ve vat lieu
sat
tir - dien dang
X6

hgp chu
yeu
van
tap trung tren vat lieu gom nhieu tam tir giao va ap dien xen ke dugc
chS
tao bang
each
ket dinh hoac tren vat lieu dang khoi trong do pha tir giao hoac ap
dien dugc phan bo tren nen cua pha con lai. Trong phuong phap dau, do cac lop sat
tir va sat dien khong tiep xuc true tiep voi nhau ma thong qua mot lop keo dinh nen
tuong tac dien-tir giira chung co the bi anh Huong. Con voi cac
mau
kh6i,
kich
thuoc Ion se han che viec tieu hinh hoa de ung dung trong cong nghe micro-nano.
Vi vay viec nghien ciru che tao
true
tiep mang da lop sat tir - sat dien bang
cac
phuong phap hoa hoc, vat ly la
rat
quan trong doi voi
sir
phat
tri6n
he vat lieu nay
cung nhu dap irng cac yeu
cau
ve irng dung hien nay va trong tuong lai cua cong
nghe micro-nano.

G5n
day bg mon Vat lieu va Linh kien tir tinh nano (khoa Vat ly ky thuat va
Cong nghe nano, truong DHCN) da thanh cong trong viec che tao vat lieu tir giao-
dien giao
Tb(Feo.55Coo.45)i.5
(TerfecoHan)/PZT trong do TerfecoHan co dang mang
con PZT
6
dang
tam
dugc
k6t
dinh voi nhau. Cac tac gia quan sat thay he so dien-tir
kha lan so voi cac vat lieu to hgp khac [6]. Ket qua nay la mot trong cac co so de
phat
triln
viec nghien ciru che tao cac mang da lop tir giao - ap dien tai don vi va
thir nghiem kha nang img dung cua cac vat lieu nay tai Phong thi nghiem muc tieu
ve Cong nghe micro
va
nano cua truong Dai hoc Cong nghe.
6.2. Tong quan cac van de nghien
cu*u
(Can trinh bay nhu mot bao cao khoa hoc, neu
bat nhirng van de da nghien cim, nhirng phuong phap da ap dung cho cac nghien cim truoc,
chi ro de tai quan tam nghien cim va giai quyet nhung van de gi, nham dong gop gi)
6.2.1 Hieu
irng
ap dien va vat lieu dien giao
a.

Hieu
ieng dp
dien
Hieu irng ap dien (piezoelectric effect) la hien tugng mot vat lieu khi chiu tac
dung cua irng suat keo hoac nen thi trong long vat lieu se xuat hien
sir phan cue
dien
cam irng hoac ngugc lai, khi vat lieu chiu tac dung
ciia
dien truong thi vat lieu se bi
bien dang dai ra hoac ngan lai (xem hinh 1). Trong hien tugng nay, tren hai mat doi
dien cua vat lieu se xuat hien mot hieu dien the ti le voi irng
suat
tac dung vao [2]:
U-g33-a
(1)
voi
g33
la he so ap dien (piezoelectric coefficient) dac trung cho tirng vat lieu
va cria
irng suat tac dung
(o->
0 neu la irng suat keo,
cr
< 0 neu la ung suat nen).
«
H
Hinh
l.Sa
do minh hoa cho hieu ieng dp

dien
khi
tac dung ieng sudt len mot vat lieu
dp dien
Hieu irng ap dien dugc quan sat thay tren nhieu vat lieu tinh the nhu thach anh,
NaKC4H406
(potassium sodium tartrate),
cac
muoi Rochelle, Tuy nhien hieu irng
tren cac vat lieu nay nhin chung la nho. Voi cac vat lieu gom co
cau true
tinh
thi
7
perovskite thi hieu ung ap dien la rat
Ion.
Nho dac tinh nay nen cac vat lieu gom ap
dien da dugc nghien cuu manh me va dua vao ung dung rgng rai trong nhieu
ITnh
vuc nhu cong nghe dien tir (mang rung, cam bien, ) va thong tin (bo chuyen doi,
luu tru, ).
b.
Vat
lieu dp dien PZT
Mot trong nhirng vat
lieu
gom ap dien da dugc
sii
dung rong rai nhat cho den
hien nay la Lead Zirconate Titanate

Pb(Zr;rTii-;f)03
(thuong dugc biet den voi ten
viet tat la PZT). PZT c6
cau
tnic tinh the lap phuong thuoc nhom doi xung P4mm
voi hang so mang a = 4.036 A, c
=
4.146 A (xem hinh 2). Trong
cau true
nay, ion
Tx^^/Zx ^
nam
6
vi tri bat dien (octahedral site) cua 6 co so. Khi c6 tac dung
ciia
irng
suat ben ngoai, ion nay bi dich chuyen khoi vi tri
can
bang,
dan
den
sir
xuat hien
ciia
do phan
cue
dien cam ung trong vat lieu. Ben canh he so ap dien Ion, PZT con
CO
do phan
cue

dien
Ion
P
»
36
|iC/cm^,
lire
khang dien nho
E^
»
20 kV/cm va nhiet
do Curie cao
TC(E)
^
360-^390°C,
phii
hgp cho
cac
nghien cim ung dung.
^-
Q^^^^^O^^^
Q
i^
O
o
Hinh
2.
Cau trite tinh the cita PZT
6.2.2. Hieu irng
tir

giao va vat lieu tir giao
a. Hieu
ieng tie
giao
Hieu irng tir giao (magnetostrictive effect) la hien tugng
bi6n
dang
vl
kich
thuoc
ciia
vat lieu khi c6
sir
xuat hien cua tir truong ngoai. So dT co hien tugng tir
giao la do duoi tac dong cua tir truong, cac momen tir trong vat lieu sap
xip
lai lam
cho kich thuoc cua vat lieu thay doi. Ngugc lai voi hieu ung tir giao la hieu ung tir
giao ngugc (hieu irng Villari) trong do tinh chat tir
ciia
vat lieu thay
d6i
khi bi
bi6n
dang duoi tac dong cua irng suat (keo cang hoac ep lai).
Do bien dang cua vat lieu duoi tac dung cua tir truong va su thay
d6i
tinh chat
tir
ciia

vat lieu duoi tac dung
ciia
ung suat dugc xac dinh thong qua phep do cac he
8
so tir giao (magnetostrictive coefficient) va do cam tir tir giao (susceptibility). Co
nhirng loai vat lieu c6 he so tu giao gan bang khong nhu hgp kim Invar nhung ciing
CO
nhirng vat lieu co he so tir giao bao hoa rat Ion nhu mot so hgp chat lien kim loai
dat hiem - kim loai chuyen tiep. De dac trung cho vat lieu tir giao nguoi ta dua vao
he so tir giao (xem hinh 3):
A =
— hay
A
= —
/
^
V
(2)
trong do /, V la do dai va the tich cua vat lieu tir giao khi khong c6 tir truong, con A/
va
AF
la su thay doi ve do dai va the tich cua vat lieu tir giao duoi tac dung
ciia
tir
truong ngoai.
/•
Al/1
/
Hinh
3.

Su phu thuoc
ciia
do bien dang
dl/l ciia
vat lieu
tit:
giao vdo tit truang ngoai.
Vat lieu co he so tir giao
Ion
co the irng dung lam cac vi cam bien
(microsensor) de do bien dang co hoc hoac de dieu khien su dich chuyen
ciia
cac he
o kich thuoc micromet. Voi cac irng dung nay, yeu cau doi vai vat lieu la co he so
tir giao bao hoa
Idn
de co tin hieu
Ion
va c6 do cam tir giao ciing phai
Ion
de co the
hoat dong trong tir truong nho. Noi chung cac vat lieu tir deu co he so tir giao trong
dai
10"^
nhung co nhung vat lieu tir giao khong 16 (giant magnetostriction) vai he so
tir giao co
10'\
Ion gap
hang nghin
lan

vat lieu tir giao thong thuong. Vat lieu loai
nay moi dugc phat hien vao nhung nam 80 cua the ki truoc dua tren hgp kim
(Dy,Tb)Fe2 va thuong dugc biet voi ten thuong mai Terfernol.
b. Vat lieu
tie
giao spinel
AB2O4
Ben canh cac hgp chat lien kim loai dat hiem - kim loai chuyen tiep hien dac
tinh tir giao, cac vat lieu oxit cau
true
dang spinel voi cong thirc
cau
tao chung
AB204=AO.B203
da va van
dugc
quan tam nghien cuu do co cac tinh chat
tir
va
dien phong phu. Mot trong nhirng dac tinh dang
chii
y cua cac oxit cau
true
dang
spinel la co cau tnic tinh the lap phuong kep thuoc nhom doi xung Fd3m vai hang
so mang a
~
8,3^8,4
A (xem hinh 4). Do do neu tinh cho mot nira
6

co so thi "hang
so mang" con khoang
4,1^4,2
A, rat gan voi hang so mang cua PZT va la co so cho
viec nghien cuu che tao vat lieu to hop tir giao-ap dien dang mang da lop
AB2O4/PZT voi dinh
huong
tinh the cao, luu giii dugc cac tinh chat uu viet
ciia
tirng lop thanh phan.
®=
<:^'^=^
dd
i^M
ii^feott^rnr'
c^
M
^
^
yQ
Q
0\ygen
#
B-rttoiTis
octnliedi nl site.?
^
A-ntoins
"^ rptiahedinl .sites
PTinh
4.

Cau true tinh the cua CoFe204
Trong cong thirc tong quat
AB2O4
thong thuong A la cac nguyen to kim loai
CO
hoa tri 2+ nhu Co, Fe, Mn, Zn, Mg, Cu, Ni, Cd; B la nguyen to kim loai co hoa
tri 3+ nhu Fe. Cac ion Oxy co ban kinh Ion Hon nhieu so
voi
cac ion kim loai A va
B
(^1,32
A so voi
0,6-~0,8
A) nen gan nhu nam sat nhau tao thanh mang lap phuong
tam mat xep chat. Theo quan diem ve hoa tri, cac ion kim loai co the phan bo
6
hai
nhom vi tri ben trong nhu sau
(cau
tnic spinel thuan - normal spinel):
- nhom A: vi tri mang 8a, goi la vi tri tir dien (tetahedral site),
6
do moi ion
kim loai
A^"^
dugc bao boc boi 4 ion
O^'.
- nhom B: vi tri mang 16d, goi la vi tri bat dien (octahedral site), o do m6i
ion kim loai
B"^""

dugc bao bgc boi 6 ion
O^'.
Tuy nhien trong thuc te thuong quan sat thay hien tugng mot nira cac ion
Fe^"^
nam 6
vi tri 8a, con nira con lai ciing voi cac ion
A^"^
nam
6
vi tri
16d (cau true
spinel dao - inverse spinel):
Fe"
[Me
Fe""
]04
". Do
sir
phu thuoc goc cua tuong tac
sieu trao doi
am
nen
cac
momen tir 0 hai phan mang A va B phan bo phan song
10
song. Trong cau tnic spinel dao, do ion
Fe"*"^
co mat o ca hai phan mang voi so
lugng bang nhau nen momen tir cua vat lieu chi phu thuoc vao ion
B^^.

Trong cac spinel dao,
CoFe204
dugc dac biet
chii
y do co momen tir kha
Ion
(My
= 3,7
p-B
so voi 4,1
I^B
cua
Fe304)
va he so tir giao
Ion
nhat
I ^ I =
590x10'^.
Ben canh do
CoFe204
con c6 nhiet do Curie kha cao
TC(M)
^
520°C,
phii
hgp cho
cac
nghien cim voi muc dich img dung tren nhiet do phong.
6.2.3. Mot so
irng

dung tien tien ciia vat lieu
tir-dien
Voi uu the c6 cac tinh chat to hgp dien va tir
ma cac
vat lieu don le thuong
khong CO, vat lieu tir-dien co cac kha nang irng dung phong
phii,
gan voi cac nganh
cong nghiep dien tir, thong tin hay y sinh, Mot so irng dung co ban co the ke den
nhu sau:
-
cac
sensor do tir truong nho, do dong dien;
- Cac cam bien de phat hien nhanh cac phan tir sinh hoc;
- Bo chuyen doi nang lugng;
- Bo nho luu tru du lieu,
6.3.
Muc tieu va noi dung nghien ciru cua de tai
Trong xu Huong chung hien nay, cac linh kien dien tir ngay cang phai co kich
thuoc nho gon Hon va it tieu ton nang lugng. Vi vay doi voi phan
Ion
cac irng dung
de cap o tren, vat lieu tir-dien sau khi che tao
can
phai dugc tieu hinh hoa o mot
mire
do nao do. De co the tien hanh viec tieu hinh hoa thi
vat
lieu phai dugc che tao
duoi dang

mang
mong voi do min cao de qua trinh khac (quang khac, an mon, )
CO
the tien hanh thuan
Igi.
Do do muc tieu chinh dat ra trong de tai nay la khao sat,
nghien
ciiu
lam
chii
cong nghe che tao vat lieu to hgp tir - dien dang mang da lop c6
tinh chat tir va dien tot.
Vat lieu to hgp dang mang da lop tir giao - ap dien se dugc nghien ciru che
tao bang cac phuong phap vat ly sir dung cong nghe boc bay xung laser. Ben canh
viec tap trung che tao va nghien cuu cac tinh chat tir va dien cua vat lieu to hgp
dang mang da lop tir giao - ap dien
CoFe204/PZT
thi nhom
tac
gia nghien ciru ciing
CO du dinh che tao vat lieu to hgp dang mang da lop tir giao - ap dien
(Feo.8oCoo2o)78Sii2Bio/PZT.
Tuy nhien trong qua trinh thuc nghiem, do mot
s6
kho
khan ve viec chuan bi bia cua vat lieu de
diing
cho viec tao mang tir giao nen
chiing
toi moi chi tam dirng o viec che tao va nghien cuu cac tinh chat

ciia
bang tir
(Feo.8oCoo.2o)78Sii2Bio.
Cac tac gia ciing du dinh nghien ciru tinh toan ly
thuylt v6
he
II
vat lieu nay nhung do mot so han che ve thai gian va nhan
lire
nen moi chi dirng a
mot so khao sat ban dau.
Trong phan tiep theo nay chung toi se trinh bay nhung noi dung nghien cuu
chinh trong de tai theo thu tu nhu sau:
- Phan A. Cac phuong phap che tao vat lieu.
-
Phan
B. Cac phuong phap khao sat cac tinh chat.
- Phan C. Ket qua va thao
luan.
Phan
A. CAC
PHirONG
PHAP CHE TAO MAU
A.l Che tao
CoFe204
dang hot va khoi
Cac hat
CoFe204
dugc tong hgp thong qua phuong phap tao phuc
(complexometric method). Trong phuong phap nay, cac chat ban dau la cac dung dich

muoi nitrat
ciia
cac kim loai tuong ung
Co(N03)2
va
Fe(N03)3
voi ty le thanh phan
cac muoi ban
dau
dugc
lira
chon
phii
hgp voi thanh phan kim loai tuong ung trong
hgp chat
CoFe204.
Dung dich Hon hgp muoi kim loai tren dugc bo sung EDTA de
tang cuong viec tao phirc va phan tan dong nhat cho cac ion kim loai. Hon hgp gel
se dugc lam kho, say
a
nhiet do trung gian
(200^300 "^C)
va cuoi ciing nung
6
cac
nhiet do khac nhau
(850^1050 °C)
de thu dugc cac hat spinel voi cac kich thuoc
khac nhau.
De che tao

CoFe204
duoi dang
cac
bia hinh dTa det
diing
cho viec che tao
mang
mong, truoc het cac hat spinel dugc nghien co hoc, sau do dugc ep di Huong (16
MPa)
va
dang Huang (4000 MPa) de dinh khuon dang. Tiep theo vat lieu se dugc
nung thieu ket
6
nhiet do khoang
1200-^1300 °C
de tao san pham cuoi
cimg
la cac
bia voi kich thuoc khoang
(j)25x3
mm. Rieng doi voi PZT, cac bia hinh dTa det voi
kich thuoc tuong tu dugc chuan bi tir bot PZT thuong mai (do sach 3N) cung
c^p
boi TRS Ceramics Technologies (USA).
A.2.
Che tao vat lieu to hgp dang mang
PZT/CoFe204
Cac mang da lop tir giao/ap dien dugc che tao dua tren cong nghe boc bay bang
xung laser (pulsed laser deposition) sir dung thiet bi PLD General (TST B.V.) tren
d^

SrTi03 (100)
hoac de Nb-SrTi03 (100)
tiiy
theo muc dich sir dung. Cac
d6
truoc
khi su dung deu dugc xir ly hoa hoc va
ii
nhiet a
950°C
de lam xuat hien lop
Ti02
[7].
So do minh hoa ve cong nghe boc bay bang xung laser dugc chi ra tren hinh 5.
12
beam
Piirl with
qiianz
window
Ht-atablc
sample siagc
V:tcuum
ciianibcr
Hinh 5. Sa do nguyen ly
cua
phuang phap PLD
Buong tao mau cua he PLD dugc
hiit
chan khong den gia tri co so vao khoang
5x10"*^

mbar truoc khi dua khi
O2
voi ap suat
pO?
vao. Sau do nhiet do de dugc tang
len den gia tri
Ts
voi
toe
do tang nhiet
15°C/phut.
Cac thong so ky thuat da su dung
trong qua trinh che tao
cac lop
vat lieu tuong irng nhu sau:
-
CoFe204:
nhiet do
da
T^
= 400-^700
°C,
ap
suat O2 p02 -0.02^0.1
mbar, nang
lugng xung 2.5
J/cm^
va
tan
so xung 5 Hz.

Thong so dugc chon la:
Ts =
600
°C
va
p02 =
0.05 mbar.
- PZT: nhiet do
da Ts = 500-^700
°C,
ap suat
O2 PO2 =0.05^0.2
mbar, nang
lugng xung 3.5 J/cm va tan so xung
10
Hz.
Thong so dugc chon la:
Ts =
600
°C
va
p02 =
0.1 mbar.
De khao sat
anh
Huong cua do day
cac
lop len tinh chat
ciia
mang da lop, do

day
cac mang
dugc thay doi trong khoang tir 70 nm den 280 nm cho
CoFe204
va 250
nm den 1
\im
cho PZT. Do day cua mang dugc tinh
toan
theo
toe
do tao mau tai cac
diau kien khac nhau va dugc kiam tra lai bang phep chup
anh
cat lop hian vi dien tir
quet (SEM).
A.3.
Che tao mau bang
tir (Feo.8oCoo.2o)78Sii2Bio
Mau
bang tir giao
(Feo.8oCoo.2o)78Sii2Bio
dugc che tao sir dung cong nghe nguoi
nhanh (rapid cooling, melt-spinning) hay con dugc goi la phuang phap lam
lanh
nhanh hoac toi nhanh (rapid
quenching).
Day
la mot phuang phap
luyen

kim diing
da
che tao cac bang hgp kim hoac kim loai v6 dinh hinh bang
each
lam lanh nhanh
hgp kim hoac kim loai nong chay voi
toe
do thu nhiet
rat Ion
(tir
lO'^
K/s
dan
10^
13
K/s),
Toe
do lam lanh nay dam bao qua trinh kat tinh se khong xay ra trong hgp kim
hoac kim loai.
Hgp kim
(Feo.8oCoo.2o)78Sii2Bio
dugc cha tao tir cac kim loai co do sach cao nhu
Fe 99.9%, Co 99.9%, Si 99.5%
va
B
99.5%.
Cac
kim loai ban
dau
nay dugc

can
theo thanh phan danh dinh, sau do dugc
nau
chay bang dong dien cam irng cao tan
trong mot noi bang thach anh c6 voi phun. Sau khi nong chay a
1130
C, hgp kim
long dugc nen bang khi
tro
Ar
(p.,^
=
200 mbar) roi chay qua voi va phun
lan
mot
mat trong dong dang quay voi
toe
do 20 m/s de tao ra cac bang hgp kim. Bang tir
(Feo.8oCoo.2o)78Sii2Bio
cha tao bang phuang phap nay co kich thuoc dian hinh day 30
pm
va rong 8 mm. Sau khi cha tao, mot so bang tir
(Feo.8oCoo.2o)78Sii2Bioda
dugc xir
ly nhiet bang
each ii
nhiet trong
chan
khong tai cac nhiet do 160
^C,

250
^C
va 350
**C
trong thoi gian 30 phut.
PHAN B. CAC
PHlTcnSfG
PHAP KHAO SAT CAC TINH CHAT
B.l.
Phiro'ng
phap nhieu xa tia X
Gian do nhiau xa tia X dugc do
tran
may Siemens D5005 (Bruker AXS) sir
dung birc xa
CU-KQ
voi buoc song A,
=
1,5406
A. Goc quet
20
nam trong khoang
10° den 120° voi dien ap sir dung 30 kV, dong dien 30 mA,
toe
do quet 0.05°/s cho
mau
bot. Doi voi
mau
mang, thiat bi dugc sir dung la XRD Enraf-Notius CAD4
(Bruker AXS) voi dien ap 40 kV, dong 40 mA,

t6c
do quet
0.01°/s.
B.2 Khao sat kich
thu'ac
hat va do phan bo
Kich thuoc trung binh cua cac hat bot cha tao dugc cung nhu su phan bo kich
thuoc hat dugc khao
sat
bang thiet bi Mastersizer 2000 vai
phan mam
cung cap boi
Malvern instruments.
B.3
Hiln
vi dien tu quet (SEM)
Cac anh SEM cua vat lieu dugc chup tren kinh hien vi dien quet JOEL-3000 co
dien tha tir 20
^
35 kV, do phong dai tir 20
^
100.000
ik.
B.4 Hien vi
lu*c
nguyen
tu*
(AFM)
Hinh thai hoc
ba

mat cua cac mang cha tao dugc nghien ciru sir dung hien vi
lire
nguyen tir AFM MultiMode (Vecco).
B.5
Ttf k§ mlu
rung (VSM)
14
Cac ket qua do tinh chat tir
ciia
vat lieu
Fe304
dugc thuc hien tren he tir ka
mau
rung Oxford (Oxford Instruments). Cac phep do dugc thuuc hien tai nhiet do phong
trong dai tir truang len den 2.400 kA/m. Momen tir cua cac
mau
dugc do theo hai
phuang vuong goc va song song voi tir truong ngoai voi do chinh xac toi 1
pemu.
B.6
Tir
ke can Faraday
cac
phep do tir nhiet cua cac mang dugc tian hanh
tran
tir ke
can
Faraday tai
nhiet do phong trong tir truang 0.05 T.
B,7 Cac tinh chat dien

Dien dung tai nhiet do phong dugc khao sat nhu mot ham cua dien tha su dung
he do HP 4275A LCR va LCR 3550 (Tegam) voi
tan s6
do dian hinh la
10
kHz. Gia
tri hang so dien moi dugc tinh tir gia tri dien dung tai
viing
dien truong thap.
PHAN C. KET QUA NGHIEN
ClTU
C.l. He
CoFe204
dang bot va khoi
a. Cau
true
tinh the, cau
true
vi mo
Gian do nhiau xa tia X
ciia mau
bot
CoFe204
sau khi che tao dugc trinh
bay tran
hinh 5. Tir gian do nhieu xa tia X co tha nhan thay trong
viing
nhiet
dp
nung nhiet

do tir 750
°C dan
950 °C cau tnic tinh tha thu dugc tuong ung voi
cau
tnic lap
phuong cua
CoFe204.
d
viing nhiet do thap Hon, vi du 700
°C,
nhirng dinh nhieu xa
voi cuong do
yau ciia
mot pha
a-Fe203
xuat hien (dugc danh
dau
bang
dau
*
tran
hinh 6).
10
(111)
20
{220)
(311)
(440)
(511)
{400)

(222)
L
L-i
^
(422)
JLJ
^u
bulk
k.
950
X
700
"C
30 40 50
29
(deg.
60 70
80 90
Hinh 6. Gian do nhieu xg cua
CoFe204:
mau bot nung tai cac nhiet do tit 700
T
din 950
X^
vd cua dia det sou khi nung thieu ket.
15
Hang so mang tinh tha
ciia
cac
mau nau

tren dugc tinh toan sir dung chuong
trinh Rietveld refinement va trinh bay
tran
bang 1. Kat qua nay cung cho thay
sir
phii
hgp ve hang so mang tinh tha neu so sanh voi cau tnic
CoFe204
chuan.
Bang
1.
Hang so mang tinh tha a va kich thuoc hat
CoFe204
sau khi nung.
Nhiet do nung
850
°C
950 °C
1050 °C
a
(A)
8.372 ±0.004
8.376 + 0.003
8.374 + 0.005
Kich
thuac
trung
binh
(|am)
2.1

3.7
5.2
Kich thuoc
ciia
cac hat
CoFe204
sau khi nung
say
tai cac nhiet do khac nhau
dugc khao
sat tran
thiat bi Mastersizer 2000 (Malvern instruments). Ket qua do
dugc biau dian
tran
bang 1 cho thay cac hat co kich thuoc trung binh mot vai
pm,
khi tang nhiet do nung thi kich thuoc tang
lan
do
sir
Ion
lan ciia
cac hat.
b. Tinh chat tie
Duong cong tir tra cua
CoFe204
dang
mau
bot sau khi nung tai cac nhiet dp
khac nhau

va mau
dang
dia
sau khi thiau kat dugc do
tran
tir ke
mau
rung VSM
Oxford tai nhiet do phong va dugc biau dien lai tren hinh 7.
90
60
30
fC^
0
E
<
5
-30
-60
-90
/
/'
/•••
:
1
-
j^
1,1,1.
/•'/•
1

f
1
i
•
1
calcined powder
850°C
1050-0
sintered
1250*'C
1
.
f
.
•1600 -1200 -800
-400 400
800
1200
1600
H (kA/m)
Hinh
7.
Duang cong
tie
tre cua
CoFe204:
mau bot nung tai cdc nhiet do khac hau
vd
ciia
dia det sau khi nung thieu ket

16
Mot so ket qua chinh thu dugc tir cac phep do tir nay dugc tong ket tren bang
2,
trong do dang chu y la:
- Tir do bao hoa
Ion
nhat
Ms == 81.2 Am^/kg
dugc quan sat thay
tran mau
nung
tai nhiet
do 850
°C.
-
Mau
sau khi nung o 950
°C
co
lire
khang tir
Ion
nhat la
120
kA/m
(0.15
T).
Bang 2. Tinh chat tir cua
mlu
hot

CoFe204
nung tai cac nhiet do khac nhau va cua
mau dia
det sau thiau kat
(M^:
tir do bao
hoa.
He',
luc khang tir).
Nhiet do nung
850 °C
950 °C
1050 °C
sintered
M,(Am'/kg)
81.2
79.3
77.7
80.4
He (kA/m)
109.4
120.5
75.2
25.0
Nhu vay cac hat bot
CoFe204
da dugc cha tao thanh cong va co tha sir dung
lam nguyen
lieu da
cha tao bia dang

dia
det. Day la buoc chuan bi can thiat giup
cho qua trinh cha tao mang mong tir giao
CoFe204
noi rieng ciing nhu cha tao mang
da lop tir giao-ap dien noi chung dugc
chii
dong va linh boat.
C.2. He vat lieu to hgp dang mang
PZT/CoFe204
a. Cau
triic
tinh the, can true vi mo
Kat qua do nhiau xa tia X
ciia
mot mang da lop
PZT/CoFe204 dian
hinh dugc
trinh bay
tran
hinh 8. Chung ta thay rang cac dinh nhiau xa thu dugc
dau
thuoc ho
(001) cua cac tinh the PZT
va
CoFe204.
Kat qua nay cho thay rang mang to hgp cha
tao dugc co dinh Huong uu tien theo phuong tinh the cua da
SrTi03.
Diau nay co

tha dugc giai thich do su lech mang khong
qua
Ion giira
CoFe204
va PZT so voi
hang so mang tinh the cua
da SrTiOs
(cau tnic tinh the lap phuong voi a
=-
3.905A
).
17
DAI
HOC QUOC GIA HA
NQl^
TRUNG
1AM
THONG TIN
THU
VtEN
CCC(.CCCCCS.>
i(001)PZT
'c
u
-d
c
c
(002)PZT
(004)CFO
(003)PZT

(004) PZT
(008)CFO
20
(deg.)
FTinh
8.
Gian do nhieu xg tia X
cua
mang
CoFe204
(280 nm)/PZT
(lpm)/CoFe204
(280
nm)/PZT(ipm)
(CFO:
CoFe204,
STO:
SrTiOs)
Tiap theo, chung toi tian hanh nghien cuu hinh thai hoc
ba
mat cua cac mang
cha tao dugc sir dung ky thuat hien vi luc nguyen tir. Lop mang tir giao dau tian
CoFe204 dau
CO
ba
mat
rat mln vdrdg
nhap
chi
khoang 0,5 nm va moc theo dung

cac buoc (steps) cua
Ti02
(xem hinh 9a). Tuy nhian sau khi tao
tiap
lop thir hai la
PZT thi ba mat tro
nan
tho Hon vai do rap vao khoang rms
%
2,5 nm nhu trinh bay
tran hinh 9b cho mang
CoFe204
(70 nm)/PZT (250
nm)/CoFe204
(70 nm). Su thay
doi
nay
la do
sir
hinh thanh cac hat PZT kat tinh a nhiet do quanh 600
°C.
(a) (b)
Hinh
9. Anh AFM
cita
mang dan
CoFe204
(70 nm) vd mang da lap
CoFe204
(70 nm)/PZT (250

nm)/CoFe204
(70 nm).
18
b. Tinh chat dien
Mot trong cac tinh chat dugc quan
tam
cua he mang da lop tir giao - ap dien do
la cac dac trung dien cua chiing do
sir Han
quan den kha nang ung dung trong cac
linh kien dien tir. Tren hinh
10
cho thay kat qua do
sir
phu thuoc cua dien dung vao
dien tha (dien truong) ngoai C-V
ciia
mot mang da lop
CoFe204
(280 nm)/PZT
(lpm)/CoFe204
(280 nm). Duong cong co dang dac trung
"butterfly'^
ciia
cac vat
lieu sat dien (ferroelectrics). Tir gia tri dien dung tai goc toa do chung ta co tha tinh
dugc hang so dien moi cua vat lieu vao khoang 800, gan voi gia tri
ciia
PZT dang
khoi. Diau nay cho thay rang he mang cha tao co tinh chat dien kha tot.

Ban
canh do, chiing toi ciing quan
tam dan
dac trung dong-tha
I-V
cua he
mang
da lop nay.
Cac
kat qua khao sat cho
thay
gia tri
ciia
dong ro tren cac
mang
da lop
do dugc tai dien the 30 V va
tan
so 10 kHz la thap, vao khoang
10'"*
A/cm^,
dap ung
dugc yeu
cau
sir dung trong cac linh kien dien tir.
50
45
%
^°
O

35
30
-200
1
-100
1
'
E
(kV/cm)
0
.
•
•L
•
100
1
1
200
1 '
40 -30 -20 -10
10 20
30-
4C
V(V)
Hinh
10.
Dac trung C-V cita mang da lap
CoFe204
(280 nm)/PZT
(lpm)/CoFe204

(280 nm).
c. Tinh chat
tir
Ben canh cac tinh chat dien dugc khao sat cua he mang tir giao - ap dien thi mot
tinh chat khac ciing dugc dac biet quan
tam
do la tir tinh
ciia
he vat lieu.
Tran
hinh
11
trinh bay duong cong tir
tra
do tai nhiet do phong tren
mang CoFe204
(280
nm)/PZT
(l|im)/CoFe204
(280 nm) theo hai phuong song song va vuong goc voi
mat mang. Tir
sir
khac nhau giira hai duong cong nay, chiing ta c6 tha thay mang
CoFe204/PZT CO
di Huong tir trong mat phang kha Ion voi luc khang tir vao khoang
200 kA/m. Nguon goc
ciia
di Huong tir nay co tha dugc giai thich
tran
co so

sir
xuat
hien
ciia
irng suat trong he mang, gay boi su khac nhau
\t
hang
s6
mang tinh tha
19
giua lop
CoFe204
thu nhat va
da SrTi03
cung nhu
sir
khac nhau nay nhung giira cac
lop
CoFe204
va lop PZT. Nhu chung ta da
Xhky 6
tran, "hang
s6
mang tinh
tha'^
ciia
CoFe204
vao khoang 4.1
-^
4,2 A la

Ion
Hon so voi cac gai tri tuong ung cua
dt
SrTi03
(a
=
3.905 A) hoac Nb-SrTi03 (a = 3.91 A) va lop PZT (a = 4.036 A, c
-
4.146 A). Vi vay khi cac lop tir giao nay hinh thanh va phat
triln
tao
mang
tren da
hoac tren
ba
mat lop PZT thi nhin chung se chiu mot ung suat nen trong mat phang
mang. Mat khac vat lieu
CoFe204
lai co tir giao
am nan
duoi tac dung
ciia
mot irng
suat nen, mot di huong tir trong mat phang se dugc thiat lap, dan
dan
cac
kat
qua
quan sat thay
6

tran.
(/)
-
-
^4
1,1.
—•—
in-plane
—C—
perpendicular
1,1.
-3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000
H (kA/m)
Hinh
11.
Duang cong
tie
tre cua mang
CoFe204
(280 nm)/PZT
(ljum)/CoFe204
(280 nm)
Mot diam
can
dat ra
o day
la lieu cac tinh chat dien va tir trong vat lieu to hgp
dang
mang
co kha nang tuong tac dugc voi nhau hay khong. De giai dap

van
de
nay, chung toi da
tian
hanh cac phep do duong cong tir nhiet
tran
cac mang che tao
dugc.
Kat
qua cho thay doi voi nhirng mang mong voi chiau day
CoFe204
duoi 250
nm
va
chiau day lop PZT duoi 1
pm
thi khong quan sat thay su khac thuong nao.
Nhung voi cac he
mang
da lop du day thi kat qua thu dugc la
rat
ly thu (xem hinh
12).
Nhu thong thuong chung ta quan sat
thay
tir do giam
VQ
gia tri bang khong o
quanh nhiet do Curie tir
TC{M)

=^
520^530 °C
cua
CoFe204.
Ban
canh do a truoc
nhiet do
TC(M)
tran
duong cong tir nhiet xuat hien mot di thuong tai do gia tri tir do
tang
lan,
dat
cue
dai
o
nhiet do khoang
T=^
369
°C
roi quay tro
va
xu huong truoc
do.
Nau
so sanh thi chung ta
thay
gia tri nay
rat
gan voi nhiet do Curie dien

ciia
PZT
la
TcrE)
=^
360-^390
°C.
Nhu da
da
cap
dan
trong bai bao
va
he vat lieu dang cac ong
20
xen ke
CoFe204/BaTi03
dang
tran
tap chi Science [4] thi hien tugng nay co tha
dugc xem nhu gay boi su tuong tac giua cac tinh chat tir giao va dien giao.
Tai viing nhiet do duoi gia tri
TQE),
do
sir
khac nhau
va
hang so mang tinh tha so
voi lop PZT cau
true

tu giac, lop
CoFe204
se chiu
tac
dung cua mot irng suat nen
trong mat phang mang. Doi voi viing nhiet do
tran
gia tri
Tc(Eh chuyan
pha dien
giao cua PZT ciing keo theo chuyen pha tir
cau
tnic tu giac sang
cau true
lap
phuong. Trong chuyen pha
cau
tnic nay hang so mang theo
true
a
ciia
PZT se tang
lan
trong khi hang so mang theo
true
c thi giam di, nhu vay lop
CoFe204
luc nay lai
chiu mot ling suat nen nho Hon truoc. Chinh diau nay lam thay doi manh
sir

lech
mang giua cac lop PZT va
CoFe204
quanh viing gia tri
TC(E)
va
chung ta quan sat
thay tuong tac giua cac thong so trat tu cua hai pha tir giao va ap dien thong qua di
thuong
nau
tren.
units)
M
(arb.
T
=
369
"C
i
•
\
1
•
\
\
•
•
100 200
300
400 500

600
Hinh
12.
Suphu
thuoc nhiet do cita tic do cita cita mang
CoFe204
(280 nm)/PZT
(lpm)/CoFe204
(280 nm) do tai tie truang 0,05 T
Mot diam can
nhan
manh
o day
la cho
dan
nay, hieu irng nay moi chi quan sat
thay tren cac vat lieu to hgp tir giao-ap dien dang
cau true
cot xen ke nhau ma chua
tirng dugc quan sat
tran
cac vat lieu dang
mang
da lop tir giao-ap dien.
C.3.
He bang tir
(Feo.8oCoo.2o)78Sii2Bio
Trong phan cuoi nay chiing toi muon
da
cap

dan
mot so
kat
qua nghian cuu ban
dau
tran
he bang tir giao
(Feo.8oCoo2o)78Sii2Bio.
Day la loai vat lieu co tinh tir
mam
Ion nan
cac tinh chat tir se bao hoa trong mot tir truong nho hon nhiau so Terfenol-
D va do do
CO
tha irng dung trong he vi co dien tir.
21
a. Cau
triic
tinh the, cau
true
vi mo
Ket qua do nhiau xa tia X cua cac bang tir
(Fe8oCo2o)78Sii2B|o,
bao gom mau
chua u nhiet va cac
mlu ii
nhiet tai cac nhiet do
Ta
= 160
°C,

250 °C va 350
°C,
dugc trinh bay tren hinh 13. Chiing ta thay rang tren gian do nhieu xa thu dugc cua
mau
chua u nhiet khong xuat hien dinh nhiau xa nao, diau nay chung to sau khi che
tao mau
6
trang thai v6 dinh hinh.
Sau khi
ii
nhiet, mot dinh nhiau xa da xuat hien tai goc nhiau xa
20 =
52.4°. Khi
tang nhiet do
ii
mau,
dinh nhiau xa tro
nan
sac net vai cuong do dugc tang cuong.
Nguyen nhan cua su xuat hien dinh nhieu xa nay la do su hinh thanh va
Ion
len cua
hat tinh the (Fe, Co) trong qua trinh u nhiet.
c
(arb-
I
:
—
^-^^-
-^

1
{Fe.Co)
1
T
=
350
"C
a
T = 250
°C
a
T = 160 "C
a
chua
u
20 40 60
80
2e
(deg.)
100 120
Pfinh
13.
Gian do nhieu xg tia X cita bang tic
Fe-Co-Si-B
truac vd sau khi u nhiet
tai cdc nhiet do khac nhau
Mot so mau tieu
biau
nhu cac mau
u

nhiet tai nhiet do 250
°C
da dugc khao
sat
cau
triic vi mo bang kinh hian vi phat xa truang FE-SEM. Anh vi
cau true
cua
cac
mau
nay dugc chup lai
tran
hinh 14. Chung ta co tha nhan thay rang voi mau
sau khi
ii
nhiet
6
250
°C,
cac hat tinh tha (Fe, Co) co kich thuoc trung binh la 10 nm
va phan bo deu tren
toan
bo be mat
mau.
Cac kat qua nay la
phii
hgp voi cac kat qua
nghien cuu ve cau tnic tinh tha sir dung nhiau xa tia X trinh bay o phan tran.
22
Hinh

14.
Anh FE-SEM
cua
bang
tic Fe-Co-Si-B
chua u nhiet (a)
vd sau khi u tai
Ta ^
250
X!
(b)
b. Tinh chat tie
Phep do duang cong tir tre dugc tian hanh
tran
tir
ka mau
rung VSM tai nhiet
do phong trong tir truang
lan dan
1600 kA/m (2 T) theo hai phuang song song va
vuong goc voi mat bang tir. Tir phep do nay chiing ta thu dugc cac kat
qua
sau:
- Nhin chung doi voi cac
mau (Fe8oCo2o)78Sii2Bio
chua u
va
sau khi
ii
nhiet,

phuong song song voi mat bang tir la phuang
da
tir hoa nen tir do
ciia cac mau
bao hoa trong mot tir truang kha nho, co 40 kA/m (0.05 T) (xem hinh
3.4a~^d).
Tuy nhian khi do theo phuong vuong goc voi mat phang
mlu
(phuang kh6 tir
hoa) chung ta
can
mot tir truang
Ion dan
2 T de tir do bao hoa.
- Dang va do
Ion
cua cac duong cong tir
tra
do theo phuang song song hoac
vuong goc vai mat bang
ciia
cac
mau
khong khac nhau nhiau. Tir duong cong
tir tre do trong mat phang
mau
chiing ta tinh dugc gia tri cua tir do bao hoa cua
cac
mau
vao khoang

175
emu/g, con
lire
khang tir co do
Ion
co 1 kA/m (10 Oe)
dac trung cho tinh chat tir
mam ciia
vat lieu.
23
KET LUAN CHUNG
Cac kat qua chinh thu dugc trong
da
tai gom co:
- Nghien cim xay dung quy trinh cong nghe cha tao vat lieu to hgp dang mang
da lop tir giao - ap dien (multiferroics)
CoFe204/PZT
sir dung phuang phap
boc bay bang xung laser, anh huong
ciia
cac dieu kien che tao
lan
cac tinh
chat dien
va
tir cua mang
CoFe204/PZT.
-
Lan dau
tien quan sat

thay
di thuong
va
tir do
tran
duong cong tir nhiet tren
he mang da lop. Thong qua cac khao sat nay da tim hiau
va
hieu irng tir -
dien va giai thich hien tugng
tran
co so tuong tac trao doi giira cac thong so
trat tu cua cac pha tir giao va ap dien.
- Nghian ciru mot so tinh chat ban
dau
cua bang tir giao
(Fe8oCo2o)78Sii2Bio,
lam
CO
so cho cac nghian ciru
tiap
theo
tran
cac vat lieu to hgp dang mang tir
giao -
ap
dien.
6.4. Dia diem, thai gian va
phacng
phap nghien

ciru
(ghi ro ten, ky ma hieu, ma so
quan ly cua phuong tien nghien cim nhu: cac trang thiet
bj,
he thong thiet bi, chuong trinh,
he thong phan mem da sir dung trong khi thuc hien de tai, dac biet la nhirng phuong tien
dugc dau tu tai don vi qua cac du an).
Cac nghian ciru dugc thuc hien tai truong Dai hoc Cong nghe, cac truong Dai
hoc va vien nghien ciru hgp tac trong va ngoai nuoc:
a.
Trirang
Dai hoc Cong nghe va
tru-crng
Dai hoc Khoa hoc ty nhien
(DHQGHN):
- Nghian ciru cha tao vat lieu
CoFe204
dang bot
da
lam bia cha tao mang
mong: he tao
mau
tu cha tao dung phuang phap complexometric.
- Nghian cuu cac
cau
tnic tinh tha va vi
cau
tnic cua bot va vat lieu bia cha
tao dugc: Siemens D5005 (Bruker AXS), Mastersizer 2000 (Malvern
instrument).

- Nghian ciru mot so tinh chat dien cua mang cha tao dugc: he do LCR 3550
(Tegam).
b.
Tryong
Dai hoc tong hgp
Twente
(Ha Lan):
- Nghien ciru vi
cau
triic cua bia cha tao dugc: SEM
JEOL-3000.
- Nghian ciru cha tao
mang
tir giao va dien giao; thiat bi cha tao mang dua
tran
cong nghe xung laser PLD General (TST B.V.)
24
- Nghien cuu cac cau tnic tinh tha, vi
cau
tnic cua
cac
mang: XRD
Enraf-
Notius CAD4 (Bruker AXS), AFM
MuUiMode
(Vecco).
- Nghien cuu mot so tinh chat tir cua vat lieu: VSM Oxford (Oxford
Instruments).
d.
Trircrng

Dai hoc tong hgp Amsterdam (Ha Lan):
Nghien cuu mot so tinh chat tir nhiet
ciia
mang che tao dugc: he do tir nhiet
tu che tao dua
tran
nguyan ly
can
Faraday.
6.5. Ket qua nghien
ciru
(gom cac phan)
6.5.1 Cac cong bo lien quan den ket qua cua de tai (chi chap nhan cdc bao
coo,
bai bao hoac cdc tai Hieu chuyen khao cong bo tren cdc on pham khoa hoc
cong nghe co ghi ro thuc hien trong khuon kho cua de tai vd mot phan duac tai
tra
tie
de tai)
- P.D. Thang, M.T.N. Pham, G. Rijnders, D.H.A. Blank, N.H.
Due,
J.C.P.
Klaasse and E. Briick, Multiferroic CoFe O
-Pb(Zr,Ti)0
nanostructure,
J.
Korean Phys. Soc. 52 (2008) 1406.
- P.D. Thang, D.T. Huong Giang, B.C. Tinh, T.M. Danh, N.H. Tuan and
N.H.
Due,

Magnetoelastic properties of nanostructured ribbons FeCoSiB
using
for high-sensitive stress sensors, Phys. Stat. Sol. (c) 4 (2007) 4585.
- P.D. Thang, N.H. Tuan, D.T.H. Giang, T.M. Danh va N.H.
Dire,
Nghien
cieu che tao sensa do ung sudt dua tren bang tir can triic nano
Fe-Co-Si-B,
Tuyan tap Hoi nghi Vat ly Chat
ran
toan qu6c
lan
thir 5,
12-14/11/2007,
Viing Tau, Viet Nam, trang 887.
6.5.2 Ket qua dao tao cua De tai (Giai thieu danh muc va noi dung chinh cac
luan van ThS (LV), cac khoa luan (KL) cua SV da hoan thanh trong qua trinh thuc
hien de tai, cac LV, KL nay trong lai noi dau can ghi ro la da dugc hoan thanh hoac
mot phan dugc hoan thanh trong khuon kho de tai Ma so QC.07.08).
Ten
KLTN:
Nghien ciru mot so tinh chat
ciia
bang tir
Fe-Co-Si-B.
Sinh vien: Pham Thanh
Tiing
Khoa: QH-2003-I/CQ-V Chuyen nganh: Vat ly ky thuat
Tom tat noi dung: Khoa luan tot nghiep nay trinh bay cac ket qua nghien cim
va

cac
tinh chat
ciia
bang tir dua tren hgp kim
(Feo.8oCoo2o)78Sii2Bio.
Trong khoa luan,
25
chiing toi da khao sat cin tnic tinh the va cau tnic vi mo cua bang tir sau khi che tao
va sau khi xu ly nhiet
6
nhiet
dp
T^
<
350°C
bang cac phep do nhieu xa tia X va
chup anh FE-SEM.
Kat
qua do duong cong tir tre tren cac mau cho thay phuong tir
hoa de
nim
trong mat phang mau. Gia tri tir do bao hoa va
lire
khang tir cua cac
mau vao khoang 175 emu/g va
10-^15
Oe. Cac nghian cuu ve hieu img tir giao
ngugc tren cac bang tir dua
tran
hgp kim

(Fe8oCo2o)78Si|2Bio
chi ra rang senso sir
dung mau dugc xir ly nhiet
6
250
°C
c6 do nhay cao nhat la 4.2 mV/MPa. Ket qua
nay mo ra mot huong moi ve img dung vat lieu bang tir
(Fe8oCo2o)78Sii2Bio
nhu cac
senso do img suat c6 do nhay cao.
6.5.3 Ket qua
irng
dung cua De tai (neu co, neu ro kha nang trien khai rong rai, hieu
qua cua viec irng dung ket qua
ciia
de tai)
6.6 Thao luan
(tiiy
theo
mire
do va quy mo cua de tai, bao cao de tai can thao luan danh
gia ve cac ket qua da dat dugc
ciia
de tai: lam ro nhung noi dung, nhung diem moi trong
phuong phap nghien cim, so sanh voi cac ket qua cua cac nghien cim truoc do hoac tinh
doc dao (originality) cua ket qua de tai).
- Nhom
tac
gia tham gia thuc hien

d&
tai da nghian ciru
xay
dung quy trinh
cong nghe cha tao vat lieu to hgp dang mang da lop tir giao - ap dien
(multiferroics)
CoFe204/PZT
sir dung phuong phap boc bay bang xung laser.
Trong xu Huong nghian ciru ve cac vat lieu moi chuc nang hien nay, viec lam
chu cong nghe cha tao
nay
la
rat can
thiet
da
co tha
chii
dong trien khai cha
tao vat lieu
va
thir nghiem
cac
kha nang irng dung tai Viet Nam.
- Lan
dau tian
da quan sat thay di thuong
va
tir do
tran
duong cong tir nhiet

tran
he mang da lop tir giao - ap dien. Thong qua cac khao sat nay
da
tim
hiau ve hieu irng tir - dien va giai thich hien tugng
tran
co so tuong tac trao
doi giira cac thong so trat tu
ciia
cac pha tir giao va
ap
dien. Ket qua nghian
ciru da dugc xuat ban
tran
tap chi chuyan nganh quoc te.
6.7 Ket luan va kien
nghj
va CO
ban nhom tac gia thuc hien
da
tai da hoan thanh cac nhiem vu dugc giao,
thanh quyat
toan va
tai chinh theo dung cac quy dinh cua Nha nuoc.
26