Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Chế tạo và nghiên cứu tính chất từ của hệ vật liệu (RE)1-xBaxMnO3

Đề tài nghiên cứu đã chế tạo thành công hai hệ mẫu REMnO3 (RE = La, Pr, Nd) và hệ (La0,5Pr0,5)1-xBaxMnO3 (x = 0; 0,10; 0,20; 0,30; 0,40; 0,50) bằng phương pháp gốm. Các mẫu chế tạo được là hoàn toàn đơn pha, không có sự xuất hiện của pha lạ và cấu trúc tinh thể ở dạng trực thoi (orthorhombic) đối với mẫu PrMnO3, NdMnO3 và cấu trúc lập phương (cubic) với mẫu LaMnO3, hệ (La0,5Pr0,5)1- xBaxMnO3 khi nồng độ pha tạp Ba từ 10-50%.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Chế tạo và nghiên cứu tính chất từ của hệ vật liệu (RE)1-xBaxMnO3 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------------------------- NGUYỄN THỊ KHÁNH VÂNCHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT TỪ CỦA HỆ VẬT LIỆU (RE)1-xBaxMnO3 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------------------------- NGUYỄN THỊ KHÁNH VÂNCHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT TỪ CỦA HỆ VẬT LIỆU (RE)1-xBaxMnO3 Chuyên ngành: Vật lý chất rắn Mã số : 60440104 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGÔ THU HƢƠNG Hà Nội – 2015 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc nhất đếnPGS.TS. Ngô Thu Hương, Bộ môn Vật lý Chất rắn, Khoa Vật lý, Trường Đại họcKhoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốtthời gian em thực hiện khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Lê Văn Vũ, giám đốc Trung tâm Khoahọc Vật liệu, Khoa Vật lý, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, cùng cácanh Nguyễn Duy Thiện, Nguyễn Quang Hòa, Sái Công Doanh đã tạo điều kiệnthuận lợi cho em trong quá trình làm thực nghiệm cũng thực hiện các phép đo tạitrung tâm. Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới chị Nguyễn Thị Mỹ Đức – NCSkhóa 2014 - 2017 và chị Lưu Hoàng Anh Thư - học viện khóa 2012 – 2014 Vật lýchất rắn, Đại học Khoa học Tự nhiên đã giúp đỡ, đóng góp nhiều kinh nghiệm và ýkiến cho em trong quá trình thực hiện luận văn. Bản luận văn này đã được thực hiện tại Bộ môn Vật lý Chất rắn – Khoa Vậtlý (Trường Đại học Khoa học tự nhiên). Phần thực nghiệm của luận văn đã đượchoàn thành trên cở sở sử dụng các thiết bị nhiễu xạ kế tia X Bruker D5005 và thiếtbị Nova Nano SEM – 450 – FEI tại khoa Vật Lý. Cuối cùng, xin gửi tất cả tình cảm cũng như lòng biết ơn sâu sắc tới giađình, người thân, bạn bè, những người luôn động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiệntốt nhất giúp em hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày 03 tháng 12 năm 2015 Nguyễn Thị Khánh Vân MỤC LỤCDANH MỤC HÌNH VẼDANH MỤC BẢNG BIỂUMỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PEROVSKITE VÀ (RE)1-xBaxMnO3 . 3 1.1. Cấu trúc tinh thể của perovskite ..................................................................... 3 1.2. Tính chất của vật liệu perovskite ................................................................... 4 1.3. Sự tách mức năng lượng trong trường tinh thể bát diện ................................ 5 1.4. Hiệu ứng méo mạng Jahn-Teller .................................................................... 7 1.5. Tương tác trao đổi .......................................................................................... 9 1.5.1. Tương tác siêu trao đổi ........................................................................ 9 1.5.2. Tương tác trao đổi kép ....................................................................... 11 1.5.3. Sự cạnh tranh giữa hai loại tương tác trong vật liệu manganite pha tạp.13CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ................................................... 18 2.1. Chế tạo mẫu ................................................................................................. 18 2.2. Các phép đo khảo sát tính chất cấu trúc và tính chất từ: ............................. 20 2.2.1. Phép đo nhiễu xạ tia X (XRD) ........................................................... 20 2.2.2. Phép đo hiển vi điện tử quét (SEM)................................................... 23 2.2.3. Phép đo tính chất từ: .......................................................................... 24CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 27 3.1. Hệ REMnO3 (RE = La, Pr, Nd) .................................................................. 27 3.1.1. Tính chất cấu trúc của hệ REMnO3 (RE = La, Pr, Nd)...................... 27 3.1.2. Tính chất từ của hệ REMnO3 (RE = La, Pr, Nd) .............................. 30 3.2. Hệ (La0,5Pr0,5)1-xBaxMnO3 .......................................................................... 38 3.2.1. Tính chất cấu trúc của hệ (La0,5Pr0,5)1-xBaxMnO3 .............................. 38 3.2.2. Tính chất từ của hệ (La0,5Pr0,5)1-xBaxMnO3 ........................................ 4 ...