DSpace at VNU: Nghiên cứu chế tạo và tính chất từ của hạt nano FePd

Nghiên cứu chế tạo và tính chất từ của hạt
nano FePd
Trương Thành Trung
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS Chuyên ngành: Vật lý Chất rắn; Mã số 60 44 01 04
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Nam
Năm bảo vệ: 2013

Abstract. Tổng quan - Trình bày sơ lược về hệ hợp kim của hai nguyên tố Fe-Pd, một
số đặc trưng trong cấu trúc tinh thể ảnh hưởng đến tính chất từ của hệ vật liệu này.
Trình bày phương pháp chế tạo mẫu, các thiết bị thực nghiệm được sử dụng để nghiên
cứu các tính chất của hệ mẫu Fe-Pd được chế tạo. Đưa ra những kết luận cơ bản và
khái quát nhất thu được trên đối tượng nghiên cứu của luận văn.
Keywords. Vật lý chất rắn; Hạt nano; Tính chất từ.

Content
MỞ ĐẦU
Trong lĩnh vực khoa học và công nghệ nano thì vật liệu nano luôn là một nhánh
nghiên cứu dành được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học do những đặc điểm và tính
chất mới lạ so với các vật liệu thông thường. Có ba nguyên nhân chính dẫn đến sự khác biệt
này. Thứ nhất là tác động của các hiệu ứng lượng tử khi vật liệu có kích thước nano. Các vật
liệu nano không tuân theo quy luật vật lý cổ điển nữa, thay vào đó là các quy luật vật lý lượng
tử mà hệ quả quan trọng là các đại lượng vật lý bị lượng tử hóa. Thứ hai là hiệu ứng bề mặt:
kích thước của vật liệu càng giảm thì phần vật chất tập trung ở bề mặt chiếm một tỷ lệ càng
lớn, hay nói cách khác là diện tích bề mặt tính cho một đơn vị khối lượng càng lớn. Cuối cùng
là hiệu ứng tới hạn, xảy ra khi kích thước của vật liệu nano đủ nhỏ để so sánh với các kích
thước tới hạn của một số tính chất. Chính ba yếu tố này đã tạo ra sự thay đổi lớn về tính chất
của vật liệu nano. Và cũng vì vậy, vật liệu nano thu hút được sự nghiên cứu rộng rãi nhằm
tạo ra các vật liệu có những tính chất ưu việt với mong muốn ứng dụng chúng để chế tạo ra
các sản phẩm mới có tính năng vượt trội phục vụ trong nhiều lĩnh vực và mục đích khác nhau.
Trong thời đại ngày nay, công nghệ nano là hướng nghiên cứu đang thu hút được

nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học cũng như các nhà đầu tư công nghiệp bởi ứng dụng


to lớn của nó trong sản suất các thiết bị ứng dụng trong công nghiệp, chế tạo các thiết bị điện
tử. Các thiết bị ứng dụng công nghệ nano ngày càng nhỏ hơn, chính xác hơn, thể hiện độ tinh
xảo ưu việt hơn hẳn các thiết bị với công nghệ micro trước đó.
Trong những năm gần đây một số vật liệu từ cứng đã được đưa vào nghiên cứu, chế
tạo, có cấu trúc pha L10 như hợp kim FePt, CoPt, FePd… với dị hướng từ tinh thể lớn (FePt:
Ku=6,6-10 x 107 erg/cm3, CoPt: Ku=4,9x107 erg/cm3 và FePd: Ku=1,8x107 erg/cm3) [4]. Do đó,
các hạt nano trên có thể được sử dụng để chế tạo các vật liệu ghi từ mật độ cao.
Trong khuôn khổ luận văn tốt nghiệp này chúng tôi tiến hành:
“Nghiên cứu chế tạo và tính chất từ của hạt nano FePd”
Mục đích của luận văn:
-

Chế tạo hạt nano FePd theo các tỷ lệ thành phần khác nhau bằng phương pháp hóa
siêu âm.

-

Nghiện cứu chuyển pha bất trật tự - trật tự cấu trúc tứ giác tâm mặt (fct) L1o kéo
theo tính từ cứng thể hiện rõ rệt với Hc lớn.

-

Nghiên cứu tính chất từ của hạt nano FePd trong vật liệu chế tạo được.

Phương pháp nghiên cứu:
Khóa luận được tiến hành bằng phương pháp thực nghiệm. Các mẫu sử dụng trong khóa
luận được chế tạo bằng phương pháp hóa siêu âm. Cấu trúc hình thái, của mẫu được kiểm

tra bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (X-Ray Diffraction-XRD), kính hiển vi điện tử truyền
qua TEM (transmission electron microscopy). Xác định thành phần của mẫu bằng máy đo
EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy). Tính chất từ được tiến hành trên hệ từ kế
mẫu rung VSM (Vibrating Sample Magnetometer), hệ đo các tính chất vật lý PPMS
(Physical Property Measurement System). Các phép đo trên được thực hiện tại Trung tâm
khoa học vật liệu – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQG Hà Nội và Trung tâm Nano
và Năng lượng – Đại học Quốc gia Hà Nội.
Bố cục của khóa luận:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan - Trình bày sơ lược về hệ hợp kim của hai nguyên tố Fe-Pd, một
số đặc trưng trong cấu trúc tinh thể ảnh hưởng đến tính chất từ của hệ vật liệu này.
Chương 2: Thực nghiệm – Trình bày Phương pháp chế tạo mẫu, các thiết bị thực
nghiệm được sử dụng để nghiên cứu các tính chất của hệ mẫu Fe-Pd được chế tạo.
Chương 3: Kết quả và thảo luận - Những kết luận cơ bản và khái quát nhất thu được
trên đối tượng nghiên cứu của luận văn.
Kết luận
Tài liệu tham khảo.


Reference
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng việt:
[1]. Thân Đức Hiền, Lưu Tấn Tài, Từ học và vật liệu từ, Nhà xuất bản Bách khoa-Hà Nội.
[2]. Nguyễn Ngọc Long , Vật lý chất rắn, Nhà xuất bản ĐHQGHN, 2007.
[3]. Lê Văn Vũ, Giáo trình cấu truc và phân tích cấu trúc vật liệu, ĐHQGHN, 2004.
Tài liệu tiếng Anh:
[4]. Keita Watanabe, Hiroaki Kura, Tetsuya Sato, Science and Technology of Advanced
Materials 7 (2006) 145.
[5]. Lee D, Hilton J S, Liu S, Zhang Y, Hadjipanayis G C and Chen C H 2003 IEEE Trans.
Magn. 39 2947.

[6]. Chang C W, Chang H W, Chiu C H and Chang W C 2005 J. Appl. Phys.97 10N117.
[7]. T. Massalski, ed., Binary Alloy Phase Diagrams, ASM international, 1990.
[8]. P.Caro, A. Cebollada, F. Brions and J.G. Na, Appl. Phys. Lett. 78 (2001) 4001,
Hernando, J. Apll. Phys. 81 (1997) 5050.
[9]. P. Caro, A. Cebollada, D. Revalosona, J. Tamayo, R. Gracia, and F. Briones, Acta mater.
46 (1998) 2299.
[10]. K. Barmak, J. Kim, S. Sell, E.B. Svedberg and J.K. Hward (2002), “Calorimetric
studies β the A1 to L10 transformation in FePt and CoPt thinfilms”, Appl. Phys, Lett. 80 (20)
4268.
[11]. K. S. Suslick, The Chemistry of ultrasound trong Encyclopaedia Britannica, Chicago
(1994) 138- 155.
[12]. Shishou Kang, Zhiyng Jia, David E. Nikles and J.W. Harrell, J. Appl. Phys. 95 (2004)
1415.
[13]. B.E. Warren, X-ray diffraction, 1st ed., Massachusetts: Addison-Wesley Publishing Co.,
1969.
[14]. Nguyen Hoang Nam, Nguyen Thi Thanh Van, Nguyen Dang Phu, Tran Thi Hong,
Nguyen Hoang Hai and Nguyen Hoang Luong, J. Nanomater. 2012 (2012) 801240.