MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

MỞ đẦU . 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN . 6

1.1 Vật liệu từ cứng . . 6

1.2 Quá trình từ hóa 9

1.2.1 đường cong từ hóa và hiện tượng từ trễ . 9

1.2.2 đường cong từ trễ . 12

1.2.3 độ nhớt từ . . 13

1.3 Vật liệu FePd . 14

1.3.1 Cấu trúc của vật liệu FePd 14

1.3.2 Tính chất từ . 17

1.3.3 Mối liên hệ giữa pha trật tự L10 và lực kháng từ Hc . 18

1.4. Các phương pháp chế tạo hạt nano . . 18

1.4.1 phương pháp hóa khử . . 19

1.4.2 Phương pháp thủy nhiệt . . 19

1.4.3 Phương pháp sử dụng rượu đa chức . 19

1.4.4 Phương pháp quang xúc tác . 19

1.4.5 Phương pháp vi sóng: . . 20

1.4.6 Phương pháp hóa siêu âm . . 20

1.5 Mục tiêu của khóa luận 22

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM . 23

2.1 Chế tạo mẫu . 23

2.2 Các phép đo khảo sát tính chất của vật liệu nano FePd . 24

2.2.1 Phân tích cấu trúc bằng phương pháp nhiễu xạ tia X . . 24

2.2.2 Phân tích thành phần của mẫu bằng phổ tán sắc năng lượng . . 25

2.2.3 Kính hiển vi điện tử truyền qua: 25

2.2.4 Khảo sát tính chất từ bằng từ kế mẫu rung 27

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 29

3.1 Hình thái và cấu trúc . 29

3.1.1 Kết quả nhiễu xạ tia X . 29

3.1.3 Phổ tán sắc năng lượng EDS . 32

3.2 Tính chất từ . 33

3.2.1 đường cong từ trễ . 33

3.2.2 Hiệu ứng nhớ từ . 38

KẾT LUẬN 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO . 47

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 biết này. Thứ nhất là tác động của các hiệu

ứng lượng tử khi hạt có kích thước nano. Các hạt 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

hạt 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 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 có thể nói là hướng nghiên cứu

đang thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học cung như các nhà

đầu tư công nghiệp bỏi 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 các thiết bị với công nghệ micro

trước đó.

Với sự gia tăng của mật độ ghi từ hàng năm, kích thước của bít thông tin trên vật liệu ghi từ còn phải giảm nhiều nữa. Các linh kiện điện tử đòi hỏi các vật liệu từ có lực kháng từ và từ dư lớn để đảm bảo giá trị từ lực lớn, thậm chí ở kích thước nhỏ. Với yêu cầu đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu chế tạo vật liệu từ cứng ở cấu trúc nano.

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) . Vật liệu từ cứng có độ nhớt từ cao, thông qua

hiệu ứng nhớt từ mà người ta có thể rút ra các cơ chế quan trọng trong việc tìm

ra bản chất của quá trình quay của các mô men từ và cơ chế của lực kháng từ

trong vật liệu. Từ đó nghiên cứu tính chất nhớ từ của vật liệu từ cứng .

Trong khóa luận này chúng tôi tiến hành:

“Nghiên cứu chế tạo và tính chất của vật liệu từ nano FePd”

Mục đích của khóa luận:

- Chế tạo vật liệu nano FePd theo các tỷ lệ thành phần khác nhau bằng

phương phá hóa siêu âm.

- Nghiện cứu chuyển pha bất trật tự - trật tự với 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 vật liệu nano FePd khi được chế tạo với

các tỷ lệ thành phần khác nhau và được ủ tại các nhiệt độ khác nhau.

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 các phương pháp hóa siêu âm. Cấu trúc hình thái, thành phần và tính chất từ của mẫu được kiểm tra bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (X-Ray Diffraction-XRD), xác định thành phần của mẫu bằng máy đo EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy), kính hiển vi điện tử truyền qua TEM (transmission electron microscopy). Tính chất từ được tiến hành trên hệ từ kế mẫu rung VSM (Vibrating Sample Magnetometer), các phép đo trên được thực hiện tại Trung tâm khoa học vật liệu - Trường đại Học Khoa học Tự nhiên - đại học Quốc Gia Hà Nội