Trần Xuân Hoàng CẤu trúc và TÍnh chất từ CỦa các mẫU



tải về 259.07 Kb.
trang3/3
Chuyển đổi dữ liệu31.07.2016
Kích259.07 Kb.
#11788
1   2   3

KẾT LUẬN


Dựa trên các kết quả nghiên cứu thực hiện trong luận văn, chúng tôi rút ra một số kết luận sau:

  1. Đã chế tạo thành công các hạt Y3-xGdxFe5O12 (x = 0; 1; 1,5; 2; 2.5; 3) đơn pha có kích thước nanomet bằng phương pháp sol- gel.

  2. Sự hình thành pha, cấu trúc tinh thể, kích thước và hình thái hạt của các mẫu đã được nghiên cứu cho thấy:

- Các mẫu hoàn hoàn đơn pha sau khi ủ nhiệt ở 8000C trong 5 giờ.

- Kích thước tinh thể trung bình của các hạt là 36 nm. Mẫu có nồng độ Gd lớn hơn cho kích thước hạt và mật độ khối lượng lớn hơn.



  1. Các phép đo khảo sát cho thấy sự ảnh hưởng của ion thay Gd3+ lên tính chất từ của YIG, cụ thể là:

- Từ độ của mẫu giảm ở vùng nhiệt độ cao do có sự cạnh tranh của 3 phân mạng từ.

- Nhiệt độ Curie của các mẫu không có sự thay đổi so với YIG do ở vùng nhiệt độ cao có giá trị TC ≈ 560 K do tương tác giữa các ion Fe3+ trong các phân mạng a d quyết định.



- Xuất hiện nhiệt độ bù trừ ở tất cả các mẫu x = 1; 1,5; 2; 2,5; 3 và nhiệt độ bù trừ tăng theo nồng độ ion Gd pha tạp.

  1. Những kết quả này là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo để làm sáng tỏ sự ảnh hưởng của công nghệ chế tạo đến sự phân bố ion, tính chất từ nội tại cũng như vai trò của tương tác giữa các hạt lên tính chất từ của hệ.



TÀI LIỆU THAM KHẢO


A - Tiếng Việt

  1. T. Đ. Hiền and L. T. Tài (2008), Từ học và vật liệu từ, NXB Bách Khoa.

B - Tiếng Anh

  1. A. Millan, A. Urtizberea, F. Palacio, N. J. O.Silva, V. S. Amaral and E. S. And (2007), “Surface effects in maghemite nanoparticles,” J. Mag.Mag. Mats, vol. 312, p. 5–9,

  2. B.P. Goranskiĭ and A. K. Zvezdin (1970), “Temperature dependence of the coercive force of ferrimagnets near the compensation temperature,” Sov. Phys.JETP, vol. 30, no. 2, p. 299–301.

  3. B. Raneesh, I. Rejeena, P. U. Rehana, P. Radhakrishnan, A. Saha and N. Kalarikkal (2012), “Nonlinear optical absorption studies of sol–gel derived Yttrium Iron Garnet (Y3Fe5O12) nanoparticles by Z-scan technique,” Ceram. Int., vol. 38, no. 3, p. 1823–1826.

  4. C. A. Cortés-Escobedo, A. M. Bolarín-Miró, F. Sánchez-De Jesús, R. Valenzuela, E. P. Juárez-Camacho, I. L. Samperio-Gomez and A. Souad (2013), “Y3Fe5O12 prepared by mechanosynthesis from different iron sources”, Adv.Mats. Phys. Chem, vol. 3, p. 41–46.

  5. C. Binns, S. H. Baker, K. W. Edmonds, P. Finetti, M. J. Maher and S. C. Louch (2002), “Magnetism in exposed and coated nanoclusters studied by dichroism in X-ray absorption and photoemission, Phys. B, vol. 318, p. 350–359.

  6. E. E. Anderson (1964), “Molecular field model and the magnetization of YIG”, Phys. Rev., vol. 134, p. A1581.

  7. E. E. Anderson (1964), The magnetizations of yttrium and gadolinium iron garnets, Doctor thesis, University of Maryland.

  8. F. Luis, F. Bartolomé, F. Petroff, J. Bartolomé, L. M. García, C. Deranlot, H. Jaffrès, M. J. Martínez, P. Bencok, F. Wilhelm, A. Rogalev and N. B. Brookes (2006), Tuning the magnetic anisotropy of Co nanoparticles by metal capping, Eur. Lett, vol. 76, p. 142.

  9. K. Matsumoto, T. Kondo, S. Yoshioka, K. Kamiya and T. Numazawa (2009), “Magnetic refrigerator for hydrogen liquefaction,” J. Phys. Conf. Ser, vol. 150, no. 1, p. 12 - 28,

  10. K. P. Belov and S. A. Nikitin (1970), “Theory of the anomalies of physical properties of ferrimagnets”, Sov. Phys. JETP, vol. 31, no. 3, p. 505–508.

  11. L. Néel (1948), “Propriétésmagnétiques des ferrites. Ferrimagnétisme et antiferromagnétisme”, Ann. Phys., vol. 3, p. 137–198.

  12. M. A. Gilleo and S. Geller (1958), “Magnetic and crystallographic properties of substituted yttrium iron garnet13 ”, Phys. Rev, vol. 110, p. 73.

  13. M. A. Gilleo and S. Geller (1957), “Structure and ferrimagnetism of yttrium and rare-earth iron garnets, ActaCrystallogr, vol. 10, p. 239–239.

  14. M. A. Gilleo (1980), “Ferromagnetic Materials”, Handbook of Magnetic Materials, vol. 2. N. P. Company.

  15. M. A. Gilleo, “Superexchange interaction in ferrimagnetic garnets and spinels which contain randomly incomplete linkages,” J. Phys. Chem. Solids, vol. 13, no. 1–2, p. 33–39, 1960.

  16. M. A. Karami, H. Shokrollahi, and B. Hashemi (2012), “Investigation of nanostructural, thermal and magnetic properties of yttrium iron garnet synthesized by mechanochemical method,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 324, no. 19, p. 3065–3072.

  17. M. Inoue, K. Arai, T. Fujii and M. Abe (1998), “Magneto-optical properties of one-dimensional photonic crystals composed of magnetic and dielectric layers” ,J. Appl. Phys., vol. 83, no. 11, p. 6768.

  18. M. M. Rashad, M. M. Hessien, A. El-Midany and I. A. Ibrahim (2009), “Effect of synthesis conditions on the preparation of YIG powders via co-precipitation method”, J. Magn.Magn.Mater., vol. 321, no. 22, p.3752–3757.

  19. M. Pardavi-Horvath (2000), “Microwave applications of soft ferrites,” J. Magn.Magn. Mater., vol. 215–216, p. 171–183.

  20. P. Vaqueiro, M. A. López-Quintela, J. Rivas and J. M. Greneche (1997), “Annealing dependence of magnetic properties in nanostructured particles of yttrium iron garnet prepared by citrate gel process”, J. Mag.Mag. Mats, vol. 169, p. 56–68.

  21. R. D. Sánchez, C. A. Ramos, J. Rivas, P. Vaqueiro and M. A. LópezQuintelaz (2004), “Ferromagnetic resonance and magnetic properties of single- domain particles of Y3Fe5O12 prepared by sol – gel method”, Phys. B, vol. 354, p. 104– 107.

  22. R. D. Sánchez, J. Rivas, P. Vaqueiro, M. A. López-Quintela and D. Caeiro (2002), “Particle size effects on magnetic properties of yttrium iron garnets prepared by a sol–gel method,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 247, no. 1, p. 92–98.

  23. R. H. Kodama and A. E. Berkowitz (1999), “Atomic scale magnetic modeling of oxide nanoparticles”, Phys. Rev. B, vol. 59, p. 6321–6356.

  24. S. Geller and M. A. Gilleo (1957), “The crystal structure and ferrimagnetism of yttrium-iron garnet, Y3Fe3(FeO4 )3”, J. Phys. Chem. Solids, vol. 3, no. 1–2, p. 30–36.

  25. S. Geller (1967), “Crystal chemistry of the garnets”, Z. Krist., vol. 125, p. 1–47.

  26. T. Numazawa, K. Kamiya, S. Yoshioka, H. Nakagome and K. Matsumoto (2008), “Development of a magnetic refrigerator for hydrogen liqufaction,” AIP Conf.Proc., vol. 985, no. 1, p. 1183–1189.

  27. T. Okuda, T. Katayama, H. Kobayashi, and N. Kobayashi (1990), “Magnetic properties of Bi3Fe5O12 garnet,” J. Appl. Phys., vol. 67, p. 4944.

  28. Y. Hakuraku and H. Ogata (1986), “A rotary magnetic refrigerator for superfluid helium production,” J. Appl. Phys., vol. 60, no. 9, p. 3266.




MỤC LỤC




Chương 2: Thực nghiệm. Chương này giới thiệu về phương pháp sol-gel chế tạo vật liệu có kích thước nanomet và các phương pháp thực nghiệm sử dụng để nghiên cứu cấu trúc và tính chất từ của các mẫu hạt nano chế tạo được. 2

2.2.1. Phương pháp phân tích nhiệt DTA-TGA 25



CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

KẾT LUẬN 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

MỤC LỤC 47


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: (a) Vị trí các ion và hình ảnh mô phỏng các phân mạng trong cấu trúc của pherit ganet (b) 3

Hình 1.2: Mô hình trật tự từ trong các phân mạng của pherit ganet 6

Hình 1.3: Sự phụ thuộc nhiệt độ của giá trị mômen từ tự phát của các phân mạng và mômen từ tổng của YIG 7

Hình 1.4. Sự phụ thuộc nhiệt độ của mômen từ của các pherit ganet R3Fe5O12 8

Hình 1.5. Sự phụ thuộc nhiệt độ của mômen từ bão hòa của ba phân mạng của Gd3Fe5O12 10

Hình 1.6: Mô hình lõi vỏ trong hạt nano 12

Hình 1.7: Mômen từ phụ thuộc kích thước của các hạt nano YIG chế tạo bằng phương pháp sol-gel (a) và mômen từ phụ thuộc nhiệt độ của các hạt nano YIG kích thước 45,120 và 440nm (b) đường liền nét là đường khớp hàm Bloch 13

Hình 1.8 Mômen từ bão hòa phụ thuộc nhiệt độ của các hạt YIG chế tạo bằng phương pháp sol-gel so sánh với mẫu khối 14

Hình 1.9: Sự phụ thuộc của lực kháng từ vào kích thước hạt (a) và đường cong từ trễ tương ứng với kích thước hạt (b). Đường cong từ trễ của hạt siêu thuận từ không có hiện tượng trễ từ (đi qua gốc tọa độ). Đường cong từ trễ của hạt có kích thước đơn đômen DC có lực kháng từ lớn nhất (đường trễ lớn nhất ngoài cùng). Các hạt đa đômen có đường trễ là đường màu xanh lá cây 15

Hình 1.10: Lực kháng từ HC phụ thuộc kích thước hạt D của các hạt nano 16

Hình 1.11: Cơ chế đảo từ của hạt từ nhỏ 17

Hình 1.12: Đường cong FC và ZFC của các hạt YIG kích thước 45, 65 và 95 nm chế tạo bằng phương pháp sol-gel 19

Hình 2.1: Quy trình chế tạo hạt nano pherit ganet bằng phương pháp sol-gel 24

Hình 3.1. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu gel YIG 30

Hình 3.2: Phổ nhiễu xạ tia X của các mẫu hạt nano Y3-xGdxFe5O12 chế tạo bằng phương pháp sol – gel (x = 0;1;1.5;2;2.5;3) 32

Hình 3.3: Ảnh FESEM của các mẫu hạt Y2GdFe5O12 34

Hình 3.4: Ảnh FESEM của các mẫu hạt Y1Gd2Fe5O12 34

Hình 3.5: Phổ hồng ngoại của mẫu hạt nano Y2Gd1Fe5O12 . Hình nhỏ mô tả phổ hồng ngoại của mẫu trong dải số sóng từ 400 – 600 cm-1 35

Hình 3.6: Phổ hồng ngoại của mẫu hạt nano Y2,5Gd0,5Fe5O12 . Hình nhỏ mô tả phổ hồng ngoại của mẫu trong dải số sóng 400 – 600 cm-1. 35

Hình 3.7: Đường cong từ hóa của các mẫu hạt nano Y2Gd1Fe5O12 ở vùng nhiệt độ thấp (a) và nhiệt độ cao (b). 36

Hình 3.8: Đường cong từ hóa của các mẫu hạt nano Y1,5Gd1,5Fe5O12 ở vùng nhiệt độ thấp (a) và nhiệt độ cao (b). 37

Hình 3.9: Đường cong từ hóa của các mẫu hạt nano Y1Gd2Fe5O12 ở vùng nhiệt độ thấp (a) và nhiệt độ cao (b). 37

Hình 3.10: Đường cong từ hóa của các mẫu hạt nano Y0,5Gd2,5Fe5O12 ở vùng nhiệt độ thấp (a) và nhiệt độ cao (b). 38

Hình 3.11: Đường cong từ hóa của các mẫu hạt nano Y3-xGdxFe5O12

( x= 1; 1,5;2; 2,5) tại các nhiệt độ 88 K 39

Hình 3.12: Mômen từ tự phát Ms phụ thuộc nhiệt độ của các mẫu hạt nano

Y3-xGdxFe5O12 (x = 0;1;1.5;2;2.5;3) 41

Hình 3.13: Từ độ của phân mạng c phụ thuộc nhiệt độ của các mẫu hạt nano

Y3-xGdxFe5O12 (x= 1;1.5;2;2.5;3) 43


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Khoảng cách giữa các ion lân cận trong tinh thể pherit ytri ganet 4

Bảng 1.2: Bán kính ion của đất hiếm và hằng số mạng của pherit ganet

tương ứng 5

Bảng 1.3 Giá trị mômen từ Ms, nhiệt độ Curie TC và nhiệt độ bù trừ Tcomp của một số pherit ganet 9

Bảng 1.4: Góc trong các liên kết giữa các ion kim loại trong YIG 11

Bảng 3.1: Hằng số mạng a và kích thước tinh thể trung bình D của các mẫu hạt nano Y3-xGdxFe5O12 (x = 0; 1; 1,5; 2; 2,5; 3). 33

Bảng 3.2: Mômen từ Ms của các mẫu hạt nano Y3-xGdxFe5O12 ( x =1; 1,5; 2; 2,5) ở nhiệt độ 88 K. 40

Bảng 3.3: Nhiệt độ Curie TC và nhiệt độ bù trừ Tcomp của các mẫu hạt nano

Y3-xGdxFe5O12 (x = 0;1;1.5;2;2.5;3) 42
Каталог: files -> ChuaChuyenDoi
ChuaChuyenDoi -> ĐẠi học quốc gia hà NỘi trưỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Thị Hương XÂy dựng quy trình quản lý CÁc công trìNH
ChuaChuyenDoi -> TS. NguyÔn Lai Thµnh
ChuaChuyenDoi -> Luận văn Cao học Người hướng dẫn: ts. Nguyễn Thị Hồng Vân
ChuaChuyenDoi -> 1 Một số vấn đề cơ bản về đất đai và sử dụng đất 05 1 Đất đai 05
ChuaChuyenDoi -> Lê Thị Phương XÂy dựng cơ SỞ DỮ liệu sinh học phân tử trong nhận dạng các loàI ĐỘng vật hoang dã phục vụ thực thi pháp luật và nghiên cứU
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Hà Linh
ChuaChuyenDoi -> ĐÁnh giá Đa dạng di truyền một số MẪu giống lúa thu thập tại làO
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiêN
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Văn Cường

tải về 259.07 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương