LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LỜI CẢM ƠN Lời xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS Tô Thanh Loan GS.TS Lưu Tuấn Tài – người thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực luận văn Thầy cô không truyền thụ kiến thức khoa học bổ ích, giúp định hướng phát triển nghiên cứu mà gương sáng tinh thần nghiên cứu khoa học hăng say, nghiêm túc Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới NCS Nguyễn Kim Thanh Chị đồng nghiệp nghiên cứu khoa học mà người chị quan tâm giúp đỡ, bảo, động viên suốt trình làm luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến GS.TSKH Thân Đức Hiền, PGS.TS Nguyễn Phúc Dương, NCS Lương Ngọc Anh, anh chị nhóm Vật liệu Từ - Viện ITIMS – trường Đại học Bách Khoa Hà Nội hỗ trợ, đóng góp ý kiến chân thành quý giá cho luận văn Cũng xin cảm ơn Trung tâm Khoa học Vật liệu, Trường Đại học KHTN, Đại học Quốc gia Hà Nội giúp đỡ nhiều việc hoàn thành phép đo từ Đặc biệt, muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, thầy cô bạn bè động viên, giúp đỡ chia sẻ khóa khăn với suốt thời gian qua Đó động lực giúp hoàn thành luận văn Hà Nội, tháng 12 năm 2014 Tác giả luận văn Phạm Văn Thành PHẠM VĂN THÀNH VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan nội dung luận văn thực hướng dẫn trực tiếp TS Tô Thanh Loan, GS.TS Lưu Tuấn Tài, NCS Nguyễn Kim Thanh Mọi thông tin tham khảo dùng luận văn trích dẫn rõ ràng Các số liệu kết luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình khác Hà Nội, tháng 12 năm 2014 Tác giả luận văn Phạm Văn Thành PHẠM VĂN THÀNH VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU iii DANH MỤC CÁC BẢNG .iv DANH MỤC CÁC HÌNH vi LỜI MỞ ĐẦU viii CHƯƠNG Error! Bookmark not defined TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PHERIT SPINENError! Bookmark not defined 1.1 Tính chất vật liệu pherit spinen dạng khốiError! Bookmark not defined 1.1.1 Cấu trúc tinh thể pherit spinen Error! Bookmark not defined 1.1.2 Tính chất từ pherit spinen Error! Bookmark not defined 1.1.2.1 Tương tác trao đổi pherit spinenError! defined Bookmark not 1.1.2.2 Lý thuyết trường phân tử pherit spinen có hai phân mạng từ (trường hợp T ≤ TC) Error! Bookmark not defined 1.2 Tính chất pherit spinen CuFe2O4 dạng khốiError! Bookmark not defined CHƯƠNG Error! Bookmark not defined VẬT LIỆU PHERIT SPINEN CÓ KÍCH THƯỚC NANO MÉT Error! Bookmark not defined 2.1 Các tính chất đặc trưng vật liệu nano pherit spinenError! Bookmark not defined 2.1.1 Dị hướng từ bề mặt Error! Bookmark not defined 2.1.2 Sự suy giảm mômen từ mô hình cấu trúc lõi-vỏError! not defined Bookmark 2.1.3 Hình thành cấu trúc đơn đômen Error! Bookmark not defined 2.1.4 Sự suy giảm mômen từ theo hàm Bloch Error! Bookmark not defined 2.1.5 Ảnh hưởng kích thước hạt đến lực kháng từError! Bookmark not defined PHẠM VĂN THÀNH i VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC 2.1.6 Tính chất siêu thuận từ .Error! Bookmark not defined 2.1.7 Sự thay đổi nhiệt độ chuyển pha trật tự - trật tự (TC) giảm kích thước hạt Error! Bookmark not defined 2.2 Hệ hạt nano pherit spinen CuFe2O4 Error! Bookmark not defined 2.2.1 Phương pháp chế tạo ảnh hưởng đến kích thước hạtError! not defined Bookmark 2.2.1.1 Phương pháp nghiền bi Error! Bookmark not defined 2.2.1.2 Phương pháp đồng kết tủa Error! Bookmark not defined 2.2.1.3 Phương pháp sol-gel Error! Bookmark not defined 2.2.1.4 Phương pháp thủy nhiệt .Error! Bookmark not defined 2.2.2 Những nghiên cứu hạt nano pherit spinen đồngError! Bookmark not defined CHƯƠNG Error! Bookmark not defined CHẾ TẠO MẪU VÀ KHẢO SÁT THỰC NGHIỆMError! Bookmark not defined 3.1 Chế tạo mẫu Error! Bookmark not defined 3.1.1 Chuẩn bị hóa chất thiết bị Error! Bookmark not defined 3.1.1.1 Hóa chất .Error! Bookmark not defined 3.1.1.2 Thiết bị .Error! Bookmark not defined 3.1.2 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất hạt nano pherit spinen đồng Error! Bookmark not defined 3.2 Khảo sát thực nghiệm Error! Bookmark not defined 3.2.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X Error! Bookmark not defined 3.2.2 Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)Error! not defined Bookmark 3.2.3 Phương pháp từ kế mẫu rung (VSM) .Error! Bookmark not defined CHƯƠNG Error! Bookmark not defined KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined 4.1 Thành phần pha, cấu trúc hình thái hạt nano CuFe2O4 Error! Bookmark not defined 4.1.1 Kết đo nhiễu xạ tia X Error! Bookmark not defined 4.1.2 Kết phân tích ảnh TEM .Error! Bookmark not defined PHẠM VĂN THÀNH ii VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC 4.2 Nghiên cứu tính chất từ hạt nano CuFe2O4Error! defined Bookmark not 4.2.1 Quá trình từ hóa Error! Bookmark not defined 4.2.2 Ảnh hưởng kích thước hạt tới mômen từ hạt nano CuFe2O4 Error! Bookmark not defined 4.2.3 Mômen từ tự phát phụ thuộc nhiệt độ, nhiệt độ Curie.Error! Bookmark not defined 4.2.4 Ảnh hưởng phân bố cation tới tính chất từ hạt nano CuFe2O4 Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Chữ viết tắt FC : Làm lạnh có từ trường (field cooled) TEM : Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscope) TGA: Phân tích khối lượng (Thermogravimetry Analysis) VSM : Từ kế mẫu rung (Vibrating Sample Magnetometer) XRD : Nhiễu xạ tia X (X-ray Diffraction) ZFC : làm lạnh từ trường (Zezo field cooled) Các ký hiệu  : Mômen từ riêng hạt α : Số mũ tới hạn hàm Bloch  : Số mũ độ dài tương quan PHẠM VĂN THÀNH iii VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC  : Thời gian hồi phục siêu thuận từ  B : Magnheton - Bohr a, c : số mạng A : Vị trí tứ diện B : Vị trí bát diện B : Hằng số Bloch DC, dC : Kích thước giới hạn đơn đômen hạt từ D P : kích thước giới hạn siêu thuận từ d : Kích thước trung bình hạt DXRD: Kích thước tinh thể theo nhiễu xạ tia X MS: Mômen từ bão hòa hay mômen từ tự phát K PHẠM VĂN THÀNH iv VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bán kính số cation Error! Bookmark not defined Bảng 1.2 Tích phân trao đổi số vật liệu pherit spinenError! Bookmark not defined Bảng 1.3 Nhiệt độ Curie, mômen từ số pherit spinen tính theo mẫu Néel số đo mômen từ bão hòa K Error! Bookmark not defined Bảng 2.1 Sự thay đổi tính chất từ vật liệu từ kích thước giảm từ vĩ mô đến nguyên tử Error! Bookmark not defined Bảng 2.2 Nhiệt độ khóa TB, lượng dị hướng EA, số dị hướng từ hiệu dụng Keff số dị hướng từ bề mặt KS mẫu nano CuFe2O4 tương ứng với kích thước tinh thể trung bình tính theo nhiễu xạ tia X (dXRD) Error! Bookmark not defined Bảng 2.3 Sự thay đổi mômen từ bão hòa MS lực kháng từ HC theo kích thước tinh thể tính theo XRD kích thước hạt nano theo TEM pherit CuFe2O4 Error! Bookmark not defined Bảng 2.4 Giá trị mômen từ bão hòa MS, lực kháng từ HC theo kích thước hạt d pha tương ứng Error! Bookmark not defined Bảng 3.1 Danh mục hóa chất sử dụng Error! Bookmark not defined Bảng 4.1 Hằng số mạng kích thước tinh thể, kích thước hạt trung bình mẫu CuFe2O4 Error! Bookmark not defined Bảng 4.2 Giá trị mômen từ tự phát đo nhiệt độ 88 K 293 K mẫu CF600, CF700 tương ứng với kích thước tinh thể trung bình DXRD so sánh với mẫu khối nhiệt độ 293 K Error! Bookmark not defined Bảng 4.3 Nhiệt độ Curie mẫu hạt nano so sánh với mẫu khối Error! Bookmark not defined PHẠM VĂN THÀNH v VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Bảng 4.4 Giá trị mômen từ tự phát nhiệt độ 293 K mẫu CF800, CF900 tương ứng với kích thước tinh thể trung bình DXRD so sánh với mẫu khối nhiệt độ 293 K Nhiệt độ Curie Error! Bookmark not defined Bảng 4.5 Sự phân bố cation, mômen từ tự phát K theo thực nghiệm mẫu hạt nano CuFe2O4 ngoại suy theo hàm Bloch giá trị mômen từ tự phát K theo lý thuyết………………………………………………………………………………63 PHẠM VĂN THÀNH vi VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể pherit spinen Error! Bookmark not defined Hình 1.2 Các kiểu tương tác trao đổi vật liệu từ.Error! Bookmark not defined Hình 1.3 Một vài dạng cấu hình xếp ion mạng spinen; ion A B ion kim loại tương ứng với vị trí tứ diện bát diện; vòng tròn lớn ion oxy Error! Bookmark not defined Hình 1.4 Mômen từ phụ thuộc vào nhiệt độ pherit spinen a) dạng Q; b) dạng P; c) dạng N có nhiệt độ bù trừ (TK) Error! Bookmark not defined Hình 1.5 Mômen từ thuộc vào nhiệt độ pherit spinenError! Bookmark not defined Hình 2.1 Sự phụ thuộc số dị hướng từ thực vào kích thước trung bình hạt nano pherit đồng Error! Bookmark not defined Hình 2.2 Mô hình lõi-vỏ hạt nano từ Error! Bookmark not defined Hình 2.3 Cấu trúc đa đômen đơn đômen hạt từ Phần màu vàng cho thấy spin bề mặt hạt thường quay lệch hướng so với mômen toàn hạt Error! Bookmark not defined Hình 2.4 Đồ thị MS(0)–MS(T) phụ thuộc vào nhiệt độ T(K) hạt nano CuFe2O4 đường nét liền hình lớn fit theo hàm Bloch độ dốc cho giá trị α Hình nhỏ biểu thị phụ thuộc kích thước hạt vào số mũ tới hạn α, đường nét đứt ứng với giá trị α =1,5 tính cho mẫu CuFe2O4 dạng khối.Error! Bookmark not defined Hình 2.5 Sự phụ thuộc lực kháng từ vào đường kính hạt nano từ Error! Bookmark not defined PHẠM VĂN THÀNH vii VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hình 2.6 Sơ đồ lượng hạt từ có spin liên kết khác thể tính sắt từ hạt lớn (trên) tính siêu thuận từ hạt nano (dưới) Error! Bookmark not defined Hình 2.7 Đường cong từ hóa vật liệu từ Error! Bookmark not defined Hình 2.8 Đường cong từ hóa hạt nano CuFe2O4 K 300 K Error! Bookmark not defined Hình 2.9 (b) Đường M(T) làm lạnh từ trường (FC) làm lạnh từ trường (ZFC) hạt nano CuFe2O4 Error! Bookmark not defined Hình 2.10 Mô hình phương pháp chế tạo vật liệu cấu trúc nano.Error! Bookmark not defined Hình 2.11 Đường cong từ trễ mẫu vật liệu nano CuFe2O4 ủ nhiệt độ (T1) 350°C, (T2) 550°C, (T3) 750°C (T4) 950°C Error! Bookmark not defined Hình 2.12 Sự phụ thuộc kích thước hạt vào nhiệt độ nung TS (oC) (a) phụ thuộc nhiệt độ Curie TC vào nhiệt độ nung TS (oC) (b) hệ mẫu nano pherit đồng Error! Bookmark not defined Hình 2.13 Sensor khí LPG – ứng dụng pherit đồng Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Sơ đồ hệ phun sương đồng kết tủa, ống dẫn khí, 2.3 bình chịu áp, 4.5 vòi phun sương, bình phản ứng Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Sơ đồ tổng hợp mẫu hạt nano CuFe2O4 phương pháp phun sương đồng kết tủa Error! Bookmark not defined Hình 3.3 Ghi tín hiệu nhiễu xạ đầu thu xạ (1) Ống tia X, (2) Đầu thu xạ, (3) Mẫu, (4) Giác kế đo góc Error! Bookmark not defined PHẠM VĂN THÀNH viii VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hình 3.4 Máy đo nhiễu xạ tia X - SIEMENS D-5005 Bruker (Trung tâm Khoa học Vật liệu – khoa Vật lý – trường Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội) Error! Bookmark not defined Hình 3.5 Kính hiển vi điện tử truyền qua JEM1010 (JEOL)Error! Bookmark not defined Hình 3.6 Giản đồ hoạt động kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) Error! Bookmark not defined Hình 3.7 Máy DMS 800 Trung tâm Khoa học vật liệu – Đại học Quốc gia Hà Nội Error! Bookmark not defined Hình 4.1 Phổ nhiễu xạ tia X mẫu CuFe2O4 theo nhiệt độ ủ mẫu tương ứng 600℃, 700℃, 800℃, 900℃ Error! Bookmark not defined Hình 4.2 Sự thay đổi kích thước tinh thể số mạng mẫu CuFe2O4 theo nhiệt độ ủ (Ta ) Error! Bookmark not defined Hình 4.3 Ảnh TEM mẫu CF600, CF700, CF800, CF900.Error! Bookmark not defined Hình 4.4 Đường cong từ hóa mẫu CF600 nhiệt độ thấp (a) nhiệt độ cao (b) Error! Bookmark not defined Hình 4.5 Đường cong từ hóa mẫu CF700 nhiệt độ thấp (a) nhiệt độ cao (b) Error! Bookmark not defined Hình 4.6 Đường cong từ hóa mẫu CF800 nhiệt độ thấp (a) nhiệt độ cao (b) Error! Bookmark not defined Hình 4.7 Đường cong từ hóa mẫu CF900 nhiệt độ thấp (a) nhiệt độ cao (b) Error! Bookmark not defined Hình 4.8 Đường cong từ hóa mẫu ủ nhiệt độ khác đo nhiệt độ 293 K 88 K Error! Bookmark not defined PHẠM VĂN THÀNH ix VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hình 4.9 Đường cong Ms – T mẫu CF600 CF700.Error! Bookmark not Bookmark not defined Hình 4.10 Đường cong Ms – T mẫu CF800 CF900.Error! defined Hình 4.11 Sự phụ thuộc nhiệt độ Curie vào nhiệt độ ủ (Ta).Error! Bookmark not defined PHẠM VĂN THÀNH x VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Hữu Đức (2003), Vật liệu từ liên kim loại, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Thân Đức Hiền, Lưu tuấn Tài (2008), Từ học vật liệu từ, NXB Đại học Bách khoa Hà Nội Hà Thu Hương, Hoa Hữu Thu, Trương Đình Đức, “Tổng hợp spinen Cu-CrFe độ hoạt động xúc tác chúng phản ứng oxidehido hóa etylbenzen thành styren”, Tạp chí hóa học, T 42 (3), (2004), 280 – 284 Nguyễn Kim Thanh, Trần Quang Đạt, Đỗ Quốc Hùng, “ Tổng hợp hạt nano ferrite Cu0,5Ni0,5Fe2O4 khảo sát số tính chất chúng”, Tạp chí Khoa học Công nghệ 50 (1A), (2012), 44-49 Phan Văn Trường (2007), Vật liệu vô cơ, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Hoàng Anh Tuấn, Ngô Thị Thuận, Nguyễn Việt Bắc (2011), Nghiên cứu tổng hợp chế tạo sơn ngụy trang hấp thụ sóng điện từ radar sở polyme dẫn điện chứa ferocen pherit spinen, Luận án tiến sĩ Hóa học, Trường đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Tiếng Anh A M Balagurov, I A Bobrikov, M S Maschenko, D Sangaa and V G Simkin, (2013), Structural Phase Transition in CuFe2O4 Spinel, vol 58, No 5, pp 696-703 A Millan, A Urtizberca, F Palacio, N J O Silva, V S Amaral, E Snoeck, and V Serin (2007), “Surface effects in maghmite nanoparticles” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, (312), pp 709-713 A S Padampalle, A D Suryawanshi, V M Navarkhele, D S Birajdar PHẠM VĂN THÀNH 65 VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP TÀI LIỆU THAM KHẢO (2013), “Structural and Magnetic Properties of Nanocrystalline Copper Ferrites Synthesized by Sol-gel Autocombustion Method”, International Journal of Recent Technology and Engineering (IJRTE) ISSN: 2277-3878, Volume-2 10 Bahar Nakhjavan, M Sc (2011), Designer Synthesis of Monodisperse Heterodimer and Ferrite Nanoparticles, pp 22-29 11 B D Cullity and C Graham (1972), Introduction to Magnetic Materials, Addinson Wesley, Reading, Mass 12 Chejie Xu (2009), Thesis: Modification of Superparamagnetic Nanoparticles for Biomedical Applications Department of Chemistry at Brown University 13 Chris Riann Vestal (2004), Magnetic coupling and superparamagnetic properties of spinen ferrite nanopartiles Doctor thesis, Geogia Institute of Technology, US 14 C M Srivastava, G Srinivasan, and N G Nanadikar (1979), Exchange constants in spinel ferrites, Physical Review B, Volume 19, Number 15 Copper Ferrite-Graphene Hybrid:A Multifunctional Heteroarchitecture for Photocatalysis and Energy Storage Ind Eng Chem Res, (2012), 51 (36), pp 11700–11709 16 C R Alves., R Aquino, M H Sousa, H R Rechenberg, G F Goya, F A Tourinho, J Depeyrot (2004), “Low temperature experimental investigation of finite-size and surface effects in CuFe2O4 nanoparticles of ferrofluids”, Journal of Metastable and Nanocrystalline Materials Vols 20-21, pp 694699 17 Elena-Lorena Salaba (2004) Structural and Magnetic Investigations of Magnetic Nanoparticles and Core-Shell Colloids, Faculty of Natural Sciences, pp 37-56 PHẠM VĂN THÀNH 66 VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 E C Sousa, et al (2005), Experimental evidence of surface effects in the magnetic dynamics behavior of ferrite nanoparticles Journal of Magnetism and Magnetic Materials (289), pp 118–121 19 Frank G Brockman (1950), The Cation Distribution in Ferrites with Spinel Structure, Phitips Laboratories, Inc., Phys Rev 77, 841 20 G F Goya and H R Rechenberg (1998) Superparamagnetic Transition and Local Disorder in CuFe2O4 Nanoparticles, Nanostructures materials, Volume 10, Issue 6, pp 1001-1011 21 H C Shin, S C Choi, K D Juung and S H Han (2001), “Mechanism of M ferrites (M = Cu and Ni) in the CO2 Decoposition Reaction”, Chem Mater, 13, pp 1238-1242 22 I V Kasi Viswanath, Y L N Murthy (2013), “Kondana Rao Tata and Rajendra Synthesis and charecterization of nano ferrites by citrate gel method”, Int J Chem Sci.: 11(1), 64-72 ISSN 0972-768X 23 J Janicki, J Pieztrzak, A Porebska and Suwalski (1982) Mossbauer study of copper ferrite Phys Status Solidi, vol 95, no 72, pp 95–98 24 J Smit and H P J Wijn (1959),Ferrites, Philips’ Technical Library 25 J Z Jiang, G F Goya and H R Rechenberg (1999), Magnetic properties of nanostructured CuFe2O4 J Phys.: Condens Matter 11, pp 4063–4078 26 K Anitha Rani, V Senthil Kumar, “Preparation and Characterization of Nickel and Copper Ferrite Nanoparticles by Sol-Gel Auto-Combustion Method” International Journal of Innovative Research in Science & Engineering ISSN (Online), pp 2347-3207 27 Khuram Ali, Asma Iqbal, Muhammad Raza Ahmad, Yasir Jamil, Sohail Aziz “Khan Nasir Amin, Muhammad Adnan Iqbal, Mohd Zubir Mat Jafri (2011), PHẠM VĂN THÀNH 67 VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP TÀI LIỆU THAM KHẢO Structural Characterization of CuFe2O4 nanocomposites and synthesis by an economical method” Sci.Int.(Lahore), 23(1), pp 21-25 28 K H Maria, S Choudhury, M A Hakim (2013), “Structural phase transformation and hysteresis behavior of Cu-Zn ferrites”, International Nano Letters, pp 1-8 29 Kwang Joo Kim, Jung Han Lee, Sung Ho Lee (2004), “Magneto-optical investigation of spinen ferrite CuFe2O4: observation of Jahn–Teller effect in Cu2+ ion”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Volume 279, Issues 2–3, pp 173- 177 30 L Berger, Y Labaye, M Tamine, J M D Coey (2008), Ferromagnetic nanoparticles with strong surface anisotropy: Spin structures and magnetization processes Physical Review B, 77, pp 104431 31 M A Gabal, Y M Al Angari, M W Kadi (2011), “Structural and magnetic properties of nanocrystalline Ni1-xCuxFe2O4 prepared through oxalates precursors” Polyhedron, Volume 30, Issue 6, pp 1185-1190 32 M Machala, J Tucek, and R Zboril (2011), Polylmorphous Transformations of Nano métric Iron(III) Oxide, A Review, Chem Mater 23, pp 3255-3272 33 M Maria Lumina Sonia1, S Blessi , S Pauline (2014), “Effect of Copper Substitution on the Structural, Morphological and Magnetic properties of Nickel Ferrites”, International Journal of Research (IJR) Vol-1, Issue-8, ISSN 2348-6848 34 Michael Estrella, Laura Barrio, et al (2009), “In Situ Characterization of CuFe2O4 and Cu/Fe3O4 Water−Gas Shift Catalysts”, J Phys Chem C, 113 (32), pp 14411–14417 35 M M Rashad, R M Mohamed, M A Ibrahim, L F M Ismail, E A AbdelAal (2012), “Magnetic and catalytic properties of cubic copper ferrite PHẠM VĂN THÀNH 68 VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP TÀI LIỆU THAM KHẢO nanopowders synthesized from secondary resources”, Advanced Powder Technology 23, pp 315–323 36 M S Khandekar, N L Tarwal et al (2011), “Liquefied petroleum gas sensing performance of cerium doped copper ferrite”, Ceramics International 37 O Mounkachi, M Hamedoun, M Belaiche, et al (2012), “Synthesis and magnetic properties of ferrites spinens MgxCu1-xFe2O4”, Physica B: Condensed Matter, Volume 407, Issue 1, pp 27-32 38 P Sergay (2009) Magnetic Nanoparticles Weley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim ISBN: 978-3-527-40790-3 39 Radheshyam Rai, Kavita Verma et al (2011) “Structure and magnetic properties of Cd doped copper ferrite, Journal of Alloys and Compounds, Volume 509, Issue 28, pp 7585-7590 40 R H Kodama, A E Berkowitz (1999) “Atomic-scale magnetic modeling of oxide nanoparticles”, Physical Review B, (59), pp 6321-6356 41 Sakia Shabnam Kader, Deba Prasad Paul, and Shaikh Manjura Hoque (2014), “Effect of Temperature on the Structural and Magnetic Properties of CuFe2O4 Nano Particle Prepared by Chemical Co-Precipitation Method”, International Journal of Materials, Mechanics and Manufacturing, Vol 2, No 42 S F Rus, P Vlazan, S Novaconi, P Sfirloaga, I Grozescu (2012), “Synthesis and characterization CuFe2O4 nanoparticles prepared by the hydrothermal ultrasonic assisted method”, Vol 14, No 3-4, pp 293 – 297 43 Shanwen Tao, Feng Gao¸ (2000), “Preparation and gas-sensing properties of CuFe2O4 at reduced temperature”, Materials Science and Engineering B77 pp 172–176 PHẠM VĂN THÀNH 69 VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 S M Hoque, S S Kader, D P Paul, et al (2012), “Effect of Grain on Structural and Magnetic Properties of CuFe2O4 nanograins synthesized by chemical co-precipitation”, IEEE Transactions on Magnetics 48, 1839-1843 45 S P Gubin, Yu A Koksharov, G B Khomutov, G Yurkov (2005) Magnetic nanoparticles: preparation, structure and properties Russian Chemical Reviews, 74(6), pp 489-520 46 Z Sun, et al., (2007), “Simple synthesis of CuFe2O4 nanoparticles as gassensing materials”, Sensors and Actuators B 125, pp 144–148 PHẠM VĂN THÀNH 70 VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP [...]... kính hạt nano từ Error! Bookmark not defined PHẠM VĂN THÀNH vii VẬT LÝ NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hình 2.6 Sơ đồ năng lượng của các hạt từ có spin liên kết khác nhau thể hiện tính sắt từ trong hạt lớn (trên) và tính siêu thuận từ trong một hạt nano (dưới) Error! Bookmark not defined Hình 2.7 Đường cong từ hóa của các vật liệu từ Error! Bookmark not defined Hình 2.8 Đường cong từ hóa của. .. cong từ hóa của hạt nano CuFe2O4 ở 5 K và 300 K Error! Bookmark not defined Hình 2.9 (b) Đường M(T) khi làm lạnh trong từ trường (FC) và làm lạnh không có từ trường (ZFC) của hạt nano CuFe2O4 Error! Bookmark not defined Hình 2.10 Mô hình phương pháp chế tạo vật liệu cấu trúc nano. Error! Bookmark not defined Hình 2.11 Đường cong từ trễ của các mẫu vật liệu nano CuFe2O4 được ủ ở các nhiệt độ (T1)... Hình 1.5 Mômen từ thuộc vào nhiệt độ của pherit spinenError! Bookmark not defined Hình 2.1 Sự phụ thuộc của hằng số dị hướng từ thực vào kích thước trung bình của hạt nano pherit đồng Error! Bookmark not defined Hình 2.2 Mô hình lõi-vỏ trong hạt nano từ Error! Bookmark not defined Hình 2.3 Cấu trúc đa đômen và đơn đômen trong hạt từ Phần màu vàng cho thấy spin trên bề mặt hạt thường quay... bộ hạt Error! Bookmark not defined Hình 2.4 Đồ thị MS(0)–MS(T) phụ thuộc vào nhiệt độ T(K) của hạt nano CuFe2O4 đường nét liền của hình lớn được fit theo hàm Bloch và độ dốc cho ra giá trị của α Hình nhỏ biểu thị sự phụ thuộc kích thước hạt vào số mũ tới hạn α, đường nét đứt ứng với giá trị α =1,5 tính cho mẫu CuFe2O4 dạng khối.Error! Bookmark not defined Hình 2.5 Sự phụ thuộc của lực kháng từ vào... MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể pherit spinen Error! Bookmark not defined Hình 1.2 Các kiểu tương tác trao đổi trong vật liệu từ. Error! Bookmark not defined Hình 1.3 Một vài dạng cấu hình sắp xếp ion trong mạng spinen; ion A và B là các ion kim loại tương ứng với vị trí tứ diện và bát diện; vòng tròn lớn là ion oxy Error! Bookmark not defined Hình 1.4 Mômen từ phụ thuộc vào nhiệt độ của. .. Error! Bookmark not defined Hình 4.6 Đường cong từ hóa của mẫu CF800 ở nhiệt độ thấp (a) và ở nhiệt độ cao (b) Error! Bookmark not defined Hình 4.7 Đường cong từ hóa của mẫu CF900 ở nhiệt độ thấp (a) và ở nhiệt độ cao (b) Error! Bookmark not defined Hình 4.8 Đường cong từ hóa của các mẫu ủ ở nhiệt độ khác nhau đo tại nhiệt độ 293 K và 88 K Error! Bookmark not defined PHẠM... thể và hằng số mạng các mẫu CuFe2O4 theo các nhiệt độ ủ (Ta ) Error! Bookmark not defined Hình 4.3 Ảnh TEM của các mẫu CF600, CF700, CF800, CF900.Error! Bookmark not defined Hình 4.4 Đường cong từ hóa của mẫu CF600 ở nhiệt độ thấp (a) và nhiệt độ cao (b) Error! Bookmark not defined Hình 4.5 Đường cong từ hóa của mẫu CF700 ở nhiệt độ thấp (a) và ở nhiệt độ cao (b) Error! Bookmark... nhiệt độ (T1) 350°C, (T2) 550°C, (T3) 750°C và (T4) 950°C trong 5 giờ Error! Bookmark not defined Hình 2.12 Sự phụ thuộc của kích thước hạt vào nhiệt độ nung TS (oC) (a) và sự phụ thuộc của nhiệt độ Curie TC vào nhiệt độ nung TS (oC) (b) của hệ mẫu nano pherit đồng Error! Bookmark not defined Hình 2.13 Sensor khí LPG – một trong những ứng dụng của pherit đồng Error! Bookmark not defined... động của kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) Error! Bookmark not defined Hình 3.7 Máy DMS 800 Trung tâm Khoa học vật liệu – Đại học Quốc gia Hà Nội Error! Bookmark not defined Hình 4.1 Phổ nhiễu xạ tia X của các mẫu CuFe2O4 theo các nhiệt độ ủ mẫu tương ứng là 600℃, 700℃, 800℃, 900℃ Error! Bookmark not defined Hình 4.2 Sự thay đổi kích thước tinh thể và hằng số mạng các mẫu CuFe2O4. .. Tài (2008), Từ học và vật liệu từ, NXB Đại học Bách khoa Hà Nội 3 Hà Thu Hương, Hoa Hữu Thu, Trương Đình Đức, “Tổng hợp spinen Cu-CrFe và độ hoạt động xúc tác của chúng trong phản ứng oxidehido hóa etylbenzen thành styren”, Tạp chí hóa học, T 42 (3), (2004), 280 – 284 4 Nguyễn Kim Thanh, Trần Quang Đạt, Đỗ Quốc Hùng, “ Tổng hợp hạt nano ferrite Cu0,5Ni0,5Fe2O4 và khảo sát một số tính chất của chúng”,