Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật liệu và linh kiện nano: Chế tạo vật liệu dây nano từ tính, nghiên cứu tính chất và khả năng ứng dụng

Luận án nghiên cứu với mục tiêu để chế tạo các mẫu dây nano từ tính đơn đoạn và nhiều đoạn đối với dây nano từ tính đơn đoạn bao gồm có dây nano Co, CoPtP và CoNiP; đối với dây nano từ tính nhiều đoạn gồm có dây nano Co/Au và CoNiP/Au; khảo sát đặc trưng cấu trúc và vi cấu cấu trúc của các mẫu dây nano từ tính đã chế tạo,... Để biết rõ hơn về nội dung chi tiết, mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật liệu và linh kiện nano: Chế tạo vật liệu dây nano từ tính, nghiên cứu tính chất và khả năng ứng dụng ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ LƢU VĂN THIÊM CHẾ TẠO VẬT LIỆU DÂY NANO TỪ TÍNH, NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Chuyên ngành: Vật liệu và linh kiện nano Mã số: Chuyên ngành đào tạo thí điểm TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANO Hà Nội - 2016 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội Cán bộ hướng dẫn khoa học: 1. TS. Lê Tuấn Tú 2. PGS.TS. Phạm Đức Thắng Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án sẽ được bảo vệ trước hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luận án tiến sĩ họp tại………………………….. Vào hồi giờ ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin – Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Vật liệu có cấu trúc nano đang làm thay đổi diện mạo của các ngành khoa học. Trong đó có vật liệu dây nano từ tính, các hiện tượng vật l mới xuất hiện ở vật liệu dây nano từ tính đ được quan t m nghi n cứu trong nhi u năm qua và được ứng dụng vào các lĩnh vực như trong y sinh học, cảm iến từ trường, đĩa ghi từ mật độ cao, phân tách các tế bào, chọn lọc tế bào và phân tách protein,…vv. Tuy nhi n để ứng ụng thực tế trong từng lĩnh vực cụ thể của vật liệu dây nano từ tính, cần phải đi s u nghi n cứu đến các t nh chất đ c iệt của ch ng như các t nh chất vật l của ạng, y nano từ tính phụ thuộc vào hình ch thước, cấu trúc tinh thể, thành phần hóa học, dị hướng từ,…,vv. Nh ng t nh chất này phụ thuộc rất nhi u vào công nghệ chế tạo vật liệu. o vậy, việc nghi n cứu nh ng t nh chất vật l của các vật liệu y nano từ tính cần được quan tâm nghiên cứu cụ thể nhằm tìm được một số thông tin hấp ẫn và lý thú để đưa ra nh ng định hướng ứng ụng. 2. Mục tiêu của luận án - Chế tạo các mẫu dây nano từ t nh đơn đoạn và nhi u đoạn: (i) Đối với dây nano từ t nh đơn đoạn bao gồm có y nano Co, CoPtP và CoNiP; (ii) Đối với dây nano từ tính nhi u đoạn gồm có y nano Co u và CoNiP u. - Khảo sát đ c trưng cấu tr c và vi cấu cấu tr c của các mẫu y nano từ t nh đ chế tạo. - Nghiên cứu nh ng ảnh hưởng của các thông số kỹ thuật trong việc chế tạo các mẫu dây nano từ t nh như ảnh hưởng của 1 nồng độ pH, ảnh hưởng của đường kính dây và ảnh hưởng của từ trường đ t vào trong quá trình lắng đọng. - Nghiên cứu sự thay đổi chi u dài của đoạn từ tính Co lên tính chất từ của vật liệu dây nano nhi u đoạn Co/Au. - Nghiên cứu định hướng ứng dụng của dây nano từ tính, đó là chức năng hóa 4-ATP (Aminothiphenol) lên b m t từ t nh CoNiP y nano u. 3. Phƣơng pháp nghiên cứu: Luận án được tiến hành bằng phương pháp thực nghiệm. Các mẫu vật liệu dây nano từ t nh đ u được chế tạo bằng phương pháp lắng đọng điện hóa tại phòng thí nghiệm bộ môn Vật lý nhiệt độ thấp, Đại học khoa học tự nhi n, ĐHQG Hà Nội. 4. Bố cục của luận án: Luận án được trình bày trong 129 trang bao gồm phần mở đầu, 5 chương nội dung, kết luận, cuối cùng là danh mục các công trình được công bố trên các tạp chí, tham dự hội nghị khoa học trong nước và ngoài nước li n quan đến nội dung luận án và tài liệu tham khảo. CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DÂY NANO TỪ TÍNH y nano từ tính 1.1 Vật liệu dây nano là loại vật liệu có ch thước gần như một chi u thẳng đứng với tỷ số chi u ài so với đường kính (L/d) rất cao. Hiện nay, vật liệu y: đó là y nano từ t nh có thể chia làm 2 loại y nano từ t nh m o n và o n. 1.1.1 Dây nano từ tính đơn đoạn 2 y nano từ t nh n Vật liệu dây nano từ t nh đơn đoạn đ được chế tạo bằng phương pháp lắng đọng điện hóa sử dụng khuôm mẫu AAO ho c khuôn mẫu PC. Trong đó, có các y Co với đường kính 20, 50 và 120 nm, dây nano Ni, NiFe, CoNi, CoNiP với kích thước dây khác nhau. 1.1.2 Dây nano từ tính nhiều đoạn Ngoài việc nghiên cứu chế tạo vật liệu dây nano từ tính một đoạn. Hiện nay, có rất nhi u nhóm nghiên cứu đ chế tạo ra vật liệu dây nano từ tính nhi u đoạn như Co54Ni46/Co85Ni15, CoPtP/Au, NiFe/Au. 1.1.3 Ứng dụng dây nano từ tính Do vật liệu dây nano từ tính có nhi u tính chất vật lý mới lạ như có moomen từ lớn, dị hướng hình dạng cao và dễ chế tạo. Bên cạnh đó, các tham số kỹ thuật của vật liệu dây nano từ tính có thể kiểm soát được như đường kính, chi u dài, thành phần và cấu trúc nên tùy thuộc vào mục đ ch nghiên cứu có thể đưa vào ứng dụng trong từng lĩnh vực như ph n tách tế bào, cấy gen, phân tích gen, phân tách protein, cảm biến sinh học. 1.2 Các tính chất vật cơ ản của y nano từ tính 1.2.1 ị hƣớng từ tinh thể Trong tinh thể, để tạo ra ị hướng từ tinh thể, các phương mô men từ trong hông gian mạng của tinh thể ễ àng ị từ hóa theo hướng ưu ti n nhằm đạt được trạng thái được gọi là trục từ hóa ễ. Đối với o hòa n n ị hướng từ đơn trục (uniaxial magnetic anisotropy), hay trục từ hóa ễ là các mô men từ sắp xếp song song với nhau theo hướng trục C của tinh thể n n năng lượng ị hướng từ trong trường hợp này là hông 3  ...