tailieunhanh - Tính chất quang - từ của vật liệu BaTiO3 pha tạp Fe tại vùng biên pha cấu trúc

Vật liệu đa pha điện từ BaTi1-xFexO3 (0,0 ≤ x ≤ 0,18) được chế tạo bằng phương pháp phản ứng pha rắn. Sự chuyển pha cấu trúc và tnh chất quang - từ của vật liệu đã được khảo sát chi tiết. Kết quả cho thấy, khi Fe thay thế cho Ti, cấu trúc của vật liệu chuyển từ tứ giác (P4mm) sang lục giác (P63/mmc). | 2018|Số 0 8 – Tháng 6 năm 201 8| TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC TÂN TRÀO ISSN: 2354 - 1431 Tính chất quang - từ của vật liệu BaTiO3 pha tạp Fe tại vùng biên pha cấu trúc Nguyễn Thị Ngọc Maia, Nguyễn Chí Huya, Lại Thị Hải Hậua, Nguyễn Văn Đănga* Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên Email: nvdkhtn@ a * Thông tin bài viết Tóm tắt Ngày nhận bài: 06/5/2018 Ngày duyệt đăng: 12/6/2018 Vật liệu đa pha điện từ BaTi1 -xFexO3 (0,0 ≤ x ≤ 0,18) được chế tạo bằng phương pháp phản ứng pha rắn. Sự chuyển pha cấu trúc và t nh chất quang từ của vật liệu đã được khảo sát chi tiết. Kết quả cho thấy, khi Fe tha y thế cho Ti, cấu trúc của vật liệu chuyển từ tứ giác (P4mm) sang lục giác (P63/mmc). Sự xuất hiện của các mức tạp chất Fe kết hợp với các mức tạp do sự khuyết thiếu xy, sai hỏng mạng tạo nên sự chồng chập, mở rộng dải hấp thụ và làm dịch bờ hấp thụ về ph a bước sóng dài. Chúng t i cũng chỉ ra rằng, các ion Fe3+ và Fe4+ đã thay thế cho ion Ti4+ trong cấu trúc tứ giác và lục giác của vật liệu BaTiO3. Chúng t i cho rằng, t nh chất sắt từ của vật liệu BaTi1-xFexO3 có nguồn gốc từ những sai hỏng mạng và tương tác trao đổi giữa các ion Fe3+ và Fe4+. Từ khoá: Fe-BaTiO3, vật liệu đa pha điện từ, hấp thụ, huỳnh quang, tính chất quang-từ. Mở đầu Vật liệu đa pha điện từ (multiferroics) hiện đang dành được sự quan tâm nghiên cứu của nhiều phòng th nghiệm trên thế giới vì hứa hẹn tiềm năng ứng dụng trong các thiết bị điện tử đa chức năng [1,2]. Vật liệu được coi là multiferroics nếu thể hiện đồng tồn tại cả t nh chất sắt điện và sắt từ. Phương pháp tạo ra vật liệu multiferroics dạng đơn chất là đưa các tạp chất từ t nh vào mạng tinh thể của vật liệu sắt điện [2,3,4]. BaTiO3 (BTO) là một vật liệu điện m i, sắt điện và áp điện điển hình và ion Ti có thể dễ dàng được thay thế bằng các ion kim loại chuyển tiếp như Fe, Mn, Co. nên là một ứng viên tốt cho mục đ ch này. Gần đây, nhiều nhóm nghiên cứu đã thu được đặc t nh