tailieunhanh - Nghiên cứu ảnh hưởng Nd lên tính chất của vật liệu BiFeO3

ật liệu BiFeO3 pha tạp Nd được chế tạo bằng phương pháp sol-gel. Phổ tán sắc năng lượng (EDX) cho thấy các mẫu có thành phần hóa học phù hợp với công thức danh định. Kết quả nhiễu xạ tia X (XRD) cho thấy vật liệu có cấu trúc mặt thoi (rhombohedral) thuộc nhóm không gian R3C, hằng số mạng a và c đều giảm khi nồng độ pha tạp tăng. | JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Interdisciplinary Sci. 2014 Vol. 59 No. 1A pp. 9-15 This paper is available online at http NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG Nd LÊN TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU BiFeO3 Đào Việt Thắng1 2 Dư Thị Xuân Thảo2 Nguyễn Thị Diệu Thu2 Hồ Quỳnh Anh2 Nguyễn Văn Minh1 1 Trung tâm Khoa học và Công nghệ Nano Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Bộ môn Vật lí Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tóm tắt. Vật liệu BiFeO3 pha tạp Nd được chế tạo bằng phương pháp sol-gel. Phổ tán sắc năng lượng EDX cho thấy các mẫu có thành phần hóa học phù hợp với công thức danh định. Kết quả nhiễu xạ tia X XRD cho thấy vật liệu có cấu trúc mặt thoi rhombohedral thuộc nhóm không gian R3C hằng số mạng a và c đều giảm khi nồng độ pha tạp tăng. Nd đã thay thế vào vị trí Bi được chỉ ra trong phổ tán xạ Raman và giản đồ nhiễu xạ tia X. Bề rộng vùng cấm quang của vật liệu giảm khi nồng độ pha tạp tăng. Tính chất từ của hệ vật liệu được khảo sát bằng phép đo từ kế mẫu rung VSM với từ trường cực đại 12 kOe. Sự pha tạp Nd vào BiFeO3 đã cải thiện tính chất sắt từ của vật liệu này. Từ khóa BiFeO3 Raman sol-gel pha tạp Nd. 1. Mở đầu BiFeO3 là vật liệu mutilferroic tồn tại đồng thời trật tự phản sắt từ TN 643K và trật tự sắt điện TC 1100K 1 . Vật liệu này có thể ứng dụng trong việc chế tạo các thiết bị điện tử như bộ lọc thiết bị thu và phát sóng siêu âm thiết đọc và ghi từ tốc độ cao 2-3 . Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc thay thế một số vị trí của ion Bi3 bằng các ion đất hiếm như La3 Sm3 Eu3 Y3 Nd3 . . . 4-7 có thể làm tăng từ tính của hệ vật liệu. Zhang và cộng sự 8 đã chỉ ra rằng La3 thay thế cho Bi3 có thể làm giảm các pha tạp chất không mong muốn đồng thời làm mất trật tự cấu trúc spin tạo nên trật tự phản sắt từ. Zhang cũng chỉ ra rằng khi hàm lượng La tăng tới 30 sẽ có sự chuyển pha từ cấu trúc rhombohedral sang cấu trúc orthorhombic. Báo cáo của Yuan và cộng sự 9 cho thấy Nd pha tạp vào BiFeO3 làm mất trật tự trong cấu trúc tinh thể điều này đã làm cải thiện tính chất áp điện .