Luận án Chế tạo và nghiên cứu các tính chất từ, từ điện trở của vật liệu perovskite kép sr2femoo6 pha tạp La và Zn

Thế hệ các linh kiện spin điện tử đầu tiên ra đời dựa trên hiệu ứng từ điện trở của các cấu trúc đa lớp sắt từ [1], điển hình là các đầu đọc thông tin dạng van spin và bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên từ điện trở (MRAM). Sự dẫn điện trong các linh kiện này phụ thuộc rất lớn vào độ phân cực spin của các lớp sắt từ, thường dùng hiện nay là các hợp kim của Fe, Co, and Ni với độ phân cực spin khoảng 40% [2]. Các vật liệu với độ phân cực spin cao hơn có thể cải thiện vượt bậc tính năng của linh kiện và rất cần thiết để phát triển thế hệ các linh kiện ba cực, ví dụ như các transistor spin. Một phổ rộng các vật liệu, bao gồm các hợp kim Heusler [3] và perovskites kép [4], đã được chứng minh là độ phân cực spin về lý thuyết có thể đạt đến 100%. Điều đó có nghĩa là tất các các electron dẫn đều có cùng hướng spin. Do đó cấu trúc vùng năng lượng sẽ chỉ có một hướng quay của các trạng thái spin vượt qua mức năng lượng Fermi. Ngoài ra, nhiệt độ Curie (TC) cao của các loại vật liệu cũng được quan tâm nghiên cứu để ứng dụng trong các hệ thống điện tử hiện đại, những vật liệu này cần có khả năng hoạt động ở nhiệt độ phòng. Và khi kích thước của các thiết bị có xu thế ngày càng nhỏ, nó cũng sẽ tối ưu để kết hợp các vật liệu đa chức năng vào cấu trúc thiết bị.

docx 143 trang dienloan 12420
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Chế tạo và nghiên cứu các tính chất từ, từ điện trở của vật liệu perovskite kép sr2femoo6 pha tạp La và Zn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Chế tạo và nghiên cứu các tính chất từ, từ điện trở của vật liệu perovskite kép sr2femoo6 pha tạp La và Zn

Luận án Chế tạo và nghiên cứu các tính chất từ, từ điện trở của vật liệu perovskite kép sr2femoo6 pha tạp La và Zn
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LÊ ĐỨC HIỀN
CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT TỪ, TỪ ĐIỆN TRỞ CỦA VẬT LIỆU PEROVSKITE KÉP Sr2FeMoO6 PHA TẠP La VÀ Zn
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU
HÀ NỘI – 2021
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LÊ ĐỨC HIỀN
CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT TỪ, TỪ ĐIỆN TRỞ CỦA VẬT LIỆU PEROVSKITE KÉP Sr2FeMoO6 PHA TẠP La VÀ Zn
Ngành: Khoa học vật liệu
Mã số: 9440122
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
 1. GS. TS. NGUYỄN PHÚC DƯƠNG
 2. TS. TẠ VĂN KHOA
HÀ NỘI – 2021
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của GS. TS. Nguyễn Phúc Dương và TS. Tạ Văn Khoa. Các số liệu và kết quả chính trong luận án được công bố trong các bài báo đã được xuất bản của tôi và các cộng sự. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận án
 Lê Đức Hiền
Tập thể hướng dẫn:
GS. TS. Nguyễn Phúc Dương
TS. Tạ Văn Khoa
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tác giả luận án xin được cảm ơn chân thành sâu sắc với hai người thầy hướng dẫn GS. TS. Nguyễn Phúc Dương và TS. Tạ Văn Khoa đã hướng dẫn chỉ bảo tận tình về kiến thức chuyên môn cũng như những hỗ trợ vật chất và tinh thần trong quá trình thực hiện luận án này. 
Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ tạo điều kiện của lãnh đạo Viện ITIMS, Phòng Đào tạo, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội để tôi có thể hoàn thành luận án. Tôi cũng xin cảm ơn sự giúp đỡ về mặt khoa học, động viên khuyến khích về mặt tinh thần từ GS. TSKH Thân Đức Hiền, TS. Lương Ngọc Anh, TS. Đào Thị Thủy Nguyệt, TS. Tô Thanh Loan, TS. Trần Thị Việt Nga, các nghiên cứu sinh và học viên cao học của Phòng thí nghiệm Nano từ và Siêu dẫn nhiệt độ cao để tôi có đủ quyết tâm thực hiện nghiên cứu hoàn thành luận án. 
Tôi xin cảm ơn lãnh đạo Viện Công nghệ/Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng đã tạo điều kiện cho tôi tham gia nghiên cứu sinh. Tôi xin cảm ơn tới các thủ trưởng, các đồng nghiệp tại Viện Công nghệ đã nhiệt tình tạo điều kiện về thời gian, giúp đỡ các công việc trong quá trình tôi đi học. 
Luận án đã nhận được sự giúp đỡ thực hiện các phép đo của Viện AIST, Phòng thí nghiệm Vật lý Vật liệu Từ và Siêu dẫn thuộc Viện Khoa học Vật liệu; Khoa Hóa học – Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội; Viện Khoa học Vật liệu, VAST. Viện nghiên cứu tia synchrotron (SLRI)- Thái Lan; Viện Van der Waalse-Zeeman – Đại học Amsterdam, Hà Lan. Xin cảm ơn những sự giúp đỡ máy móc thiết bị từ các đơn vị nghiên cứu này. 
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng tri ân sâu sắc tới Đại gia đình và gia đình nhỏ của mình. Với tình yêu thương vô hạn và niềm tin tưởng tuyệt đối, gia đình cùng vợ và hai con, các anh em trong gia đình đã cùng tôi vượt qua rất nhiều khó khăn để quyết tâm hoàn thành bản luận án này. 
 Hà Nội, tháng 2 năm 2021
 Tác giả
 Lê Đức Hiền
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Chữ viết tắt
ASD:
Bất trật tự cation (Antisite Defect)
DOS:
Mật độ trạng thái (Density of States)
DP:
Perovskite kép (Double Perovskite)
DTA:
Phân tích nhiệt vi sai (Differential Thermal Analysis)
đ.v.c.t.:
Đơn vị công thức
FESEM:
Hiển vi điện tử quét phát xạ trường (Field Emission Scanning Electron Microscope)
ICP-AES
Phương pháp quang phổ phát xạ plasma (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy)
ITMR:
Từ điện trở xuyên ngầm qua biên hạt (Intergrain Tunneling Magnetoresistance)
LMTO:
(Linear Mufin-Tin Orbital)
LFMR:
Từ điện trở ở từ trường thấp (Low Field Magneto-resistance)
MR:
Từ điện trở (Magneto-resistance)
MRAM:
Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên từ điện trở (Magnetoresistive Random Access Memory)
SAXS:
Tán xạ tia X góc nhỏ (Small Angle X-ray Scattering)
SEM:
Hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope)
SXRD:
Nhiễu xạ bột tia X phát xạ đồng bộ (Synchrotron Radiation X-ray Powder Diffaction)
SFMO:
Sr2FeMoO6
SLFMO
Sr2-xLaxFeMoO6
SFZMO:
Sr2Fe1-xZnxMoO6
SQUID:
Giao thoa kế lượng tử siêu dẫn (Superconducting Quantum Interference Device)
TEM:
Hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscope)
TGA:
Phân tích nhiệt khối lượng (Thermo Gravimetry Analysis)
TMR:
Từ điện trở xuyên ngầm (Tunneling Magnetoresistance)
VMD:
Mật độ khối thể tích
VSM:
Từ kế mẫu rung (Vibrating Sample Magnetometer)
XANES:
Cấu trúc gần hấp thụ tia X (X-ray Absortion Near Edge Structure)
XAS:
Phổ hấp thụ tia X (X-ray Absortion Spectroscopy)
XRD:
Nhiễu xạ tia X (X-ray Diffraction)
Các ký hiệu
a:
Số mũ tới hạn của hàm Bloch
b :	
Độ rộng bán vạch của phổ nhiễu xạ tia X
θ:
Góc nhiễu xạ tia X
ρ:
Điện trở suất
µB:
Magneton Bohr
Å:
Đơn vị Ångström
σSD:
Độ dẫn (xuyên ngầm phụ thuộc spin)
c:
Độ cảm từ
c2:
Thừa số bình phương tối thiểu
a:
Hằng số mạng
dA-O:
Khoảng cách ôxy tới vị trí A
dB-O:
Khoảng cách ôxy tới vị trí B
dB’-O:
Khoảng cách ôxy tới vị trí B’
D:
Kích thước tinh thể
f:
thừa số dung hạn
gJ:
Hằng số Land’e
G0:
Độ dẫn điện (không có phân cực spin)
H:
Từ trường ngoài
I:
Cường độ dòng điện
Ical:
Cường độ nhiễu xạ tính toán
Iobs:
Cường độ nhiễu xạ thực nghiệm
k2:
Chiều cao rào thế
m:
momen từ
Msp:
Mômen từ tự phát
Ms:
Mômen từ bão hòa
MR(%):
Giá trị hiệu ứng từ điện trở
P:
Độ phân cực spin
p:
Độ bất trật tự cation
Rwp:
Hệ số tương quan
ri:
Bán kính nguyên tử i
s:
Độ dày rào thế
S:
Momen spin
Ta:
Nhiệt độ thiêu kết
TC:
Nhiệt độ Curie
V:
Hiệu điện thế
VMDhydr:
Mật độ khối thể tích theo phương pháp thủy tĩnh
VMDXRD:
Mật độ khối thể tích theo lý thuyết (XRD)
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Hàm lượng các pha trong hợp chất SFMO của các mẫu M1, M2, M3.	51
Bảng 2.2: Tham số hiệu chuẩn C [130].	58
Bảng 3.1: Kí hiệu các mẫu và kết quả phân tích ICP-AES.	63
Bảng 3.2: Kết quả phân tích Rietveld của các mẫu Sr2FeMoO6.	66
Bảng 3.3: Phân bố cation trên mạng B và B’ của các mẫu Sr2FeMoO6.	68
Bảng 3.4: Mật độ khối thể tích (VMD) của các mẫu.	70
Bảng 3.5: Momen từ tổng của các mẫu ở 0 K theo tính toán và thực nghiệm.	72
Bảng 3.6: Giá trị từ điện trở MRmax của các mẫu đo ở 87 K và 300 K.	77
Bảng 4.1: Các tham số cấu trúc của các mẫu Sr2-xLaxFeMoO6 (hằng số mạng a và c; độ dài liên kết , , ; thể tích ô đơn vị V; kích thước tinh thể trung bình D), nhiệt độ Curie (Tc) của các mẫu, giá trị các hệ số tinh chỉnh (χ2 và Rwp) và phân bố cation giữa các vị trí tinh thể.	85
Bảng 4.2: Độ từ hóa (M) ở 5 K, momen từ theo thực nghiệm (mexp) tại 5 K và theo tính toán m(0)cal ở trạng thái cơ bản, nhiệt độ Curie (TC), điện trở suất (ρ) và độ phân cực spin (P) tại 5 K của các mẫu Sr2-xLaxFeMoO6.	92
Bảng 5.1: Giá trị các hằng số mạng (a và c), thể tích ô đơn vị (V), kích thước tinh thể trung bình (D), ứng suất ε = Δd/d và tỷ phần pha SrMoO4 của các mẫu SFZMO.	104
Bảng 5.2: Giá trị của momen từ; mexp(T) tại 5 K; nhiệt độ Curie Tc; điện trở suất ρ; MRmax; độ phân cực spin P của các mẫu.	108
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Cấu trúc lý tưởng của SFMO [22].	8
Hình 1.2: Cấu trúc vùng năng lượng của SFMO [27].	10
Hình 1.3: Sơ đồ mức năng lượng của các quỹ đạo electron [27].	11
Hình 1.4: Sơ đồ trật tự sắt từ của SFMO [36].	13
Hình 1.5: Momen từ tổng và nhiệt độ Curie (TC) phụ thuộc vào tỷ lệ khuyết oxy [44].	14
Hình 1.6: Sơ đồ tách mức năng lượng Sr2FeMoO6 theo Kobayashi [5].	15
Hình 1.7: Mật độ trạng thái của Sr2FeMoO6 [5].	17
Hình 1.8: Sự bố trí của các nguyên tử Fe và Mo của SFMO trong cấu trúc lý tưởng (A) và khi có hiện tượng đảo (B và C) [62].	21
Hình 1.9: a) Momen từ bão hòa phụ thuộc nhiệt độ của SFMO; b) Đường làm khớp của momen từ bão hòa tại T = 5K và nhiệt độ Curie phụ thuộc độ bất trật tự cation [67].	23
Hình 1.10: Momen từ bão hòa (Ms) ở 5 K phụ thuộc độ trật tự (S) cho mẫu SFMO [71].	24
Hình 1.11: Sự phụ thuộc của nhiệt độ Curie TC vào bán kính nguyên tử ở vị trí A của hợp chất A2FeMoO6: ([81]-vuông; [82]-tròn và [13]-tam giác).	26
Hình 1.12: Momen từ phụ thuộc vào nhiệt độ của các mẫu Sr2Fe1-xZnxMoO6 [113].	31
Hình 1.13: Đường cong từ hóa của các mẫu Sr2Fe1−xZnxMoO6 [113].	31
Hình 1.14: Momen từ bão hòa phụ thuộc vào nồng độ x của Zn [114].	32
Hình 1.15: Từ điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ của các mẫu Sr2-xLaxFeMoO6 [115].	33
Hình 1.16: Sự thay đổi giá trị MR của vật liệu SLFMO theo nồng độ của La [91].	34
Hình 1.17: Các đường cong MR của các mẫu Sr2Fe1-xZnxMoO6 [114].	35
Hình 1.18: Các đường cong MR của các mẫu Sr2Fe1-xZnxMoO6 [113].	36
Hình 1.19: Hiệu ứng từ điện trở của các mẫu SFMO có kích thước hạt khác nhau [8].	38
Hình 1.20: Các đường cong MR phụ thuộc vào từ trường của các mẫu SFMO [117].	38
Hình 2.1: Sơ đồ tổng hợp vật liệu có cấu trúc nano.	41
Hình 2.2: Quy trình tổng hợp vật vật liệu bằng phương pháp gốm truyền thống.	42
Hình 2.3: Phương pháp sol-gel để tạo ôxit phức hợp.	44
Hình 2.4: Giản đồ phân tích nhiệt DTA-GTA của gel SFMO.	48
Hình 2.5: Phổ nhiễu xạ XRD của các mẫu thiêu kết ở các nhiệt độ khác nhau.	49
Hình 2.6: Giản đồ XRD của các mẫu SFMO thiêu kết ở các môi trường khác nhau.	50
Hình 2.7: Quy trình công nghệ chế tạo Sr2FeMoO6 bằng phương pháp Sol-Gel.	52
Hình 2.8: Thiết bị PPMS Dynacool.	56
Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý của phương pháp 4 mũi dò [130].	57
Hình 2.10: Sơ đồ hệ đo điện trở bằng phương pháp bốn mũi dò.	58
Hình 2.11: Hệ đo từ điện trở bằng phương pháp 4 mũi dò cùng với hệ nam châm điện.	59
Hình 2.12: Bản vẽ thiết kế chế tạo đồ gá đo điện trở: 1 – Cữ chặn; 2 – Vỏ ngoài; 3 – Gá kim; 4 – Điện cực đàn hồi.	60
Hình 3.1: Phổ nhiễu xạ tia X của 3 mẫu D1, D2, D3.	64
Hình 3.2: Phổ nhiễu xạ SXRD của các mẫu SFMO.	65
Hình 3.3: Phân tích Rietveld của mẫu SFMO ủ tại 1100 oC.	65
Hình 3.4: Phổ XANES của các mẫu cùng với phổ chuẩn của Fe2O3 và FeO.	67
Hình 3.5: Ảnh FESEM của các mẫu SFMO.	68
Hình 3.6: Đường cong từ nhiệt của các mẫu ở từ trường 100 Oe.	70
Hình 3.7: Sự phụ thuộc của momen từ tự phát Ms theo nhiệt độ của các mẫu.	71
Hình 3.8: Momen từ tự phát MS phụ thuộc vào nhiệt độ của các mẫu SFMO.	72
Hình 3.9: Các đường cong từ hóa của các mẫu ở 80 K (a) và 300 K (b).	74
Hình 3.10: Sự phụ thuộc của điện trở suất ρ(H=0) vào nhiệt độ của các mẫu SFMO.	75
Hình 3.11: Hiệu ứng từ điện trở của các mẫu đo ở nhiệt độ 87 K (a) và 300 K (b).	77
Hình 3.12: Các đường cong MR của mẫu D1 được đo ở các nhiệt độ khác nhau.	79
Hình 3.13: Sự đóng góp sắt từ được tính ra từ đường cong từ hóa của mẫu D1.	79
Hình 3.14: Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của phân cực spin P và hệ số α.	80
Hình 4.1: Kết quả XRD của các mẫu SLFMO.	83
Hình 4.2: Phổ nhiễu xạ SXRD của các mẫu Sr2-xLaxFeMoO6.	84
Hình 4.3: Kết quả xử lý Rietveld của mẫu Sr1.7La0.3FeMoO6.	85
Hình 4.4: Hằng số mạng (a) và thể tích ô đơn vị (V) phụ thuộc vào nồng độ La (x).	86
Hình 4.5: Ảnh FESEM của các mẫu Sr2-xLaxFeMoO6.	88
Hình 4.6: Sự phụ thuộc momen từ (M) vào nhiệt độ (T) của các mẫu Sr2-xLaxFeMoO6.	89
Hình 4.7: Đường cong từ hóa ở 5 K (a) và 300 K (b) của các mẫu Sr2-xLaxFeMoO6.	90
Hình 4.8: Momen từ mExp phụ thuộc vào nhiệt độ T của các mẫu Sr2-xLaxFeMoO6. Các đường cong liền nét là đường làm khớp theo hàm Bloch.	91
Hình 4.9: Sự phụ thuộc vào nhiệt độ T của điện trở suất ρ(H=0) của các mẫu SLFMO.	93
Hình 4.10: Sự phụ thuộc của độ dẫn σ vào nhiệt độ T của mẫu x = 0 (a) và các mẫu x = 0,1 ÷ 0,4 (b).	93
Hình 4.11: (a) Logarithm của độ dẫn (lnσ) phụ thuộc vào 1/T1/2 của các mẫu Sr2-xLaxFeMoO6; (b) Phần phóng đại của các đường cong ở nhiệt độ thấp.	94
Hình 4.12: Hiệu ứng từ điện trở MR của Sr2-xLaxFeMoO6 tại 5 K (a) và 300 K (b).	95
Hình 4.13: Làm khớp giá trị MR theo lý thuyết xuyên ngầm đàn hồi phụ thuộc spin của các mẫu Sr2-xLaxFeMoO6.	97
Hình 4.14: Độ phân cực spin P(5K) phụ thuộc độ bất trật tự cation (a) và momen từ (b).	98
Hình 4.15: Sự phụ thuộc vào nhiệt độ T của độ phân cực spin của các mẫu được chuẩn hóa đến các giá trị P(5K).	99
Hình 5.1: Giản đồ SXRD của các mẫu SFZMO với các nồng độ Zn khác nhau.	103
Hình 5.2: Kết quả xử lý Rietveld của mẫu Sr2Fe0.9Zn0.1MoO6.	104
Hình 5.3: Ảnh FESEM của các mẫu Sr2Fe1-xZnxMoO6.	105
Hình 5.4: Đường cong từ hóa của các mẫu Sr2Fe1-xZnxMoO6 ở 5 K (a) và 300 K (b).	106
Hình 5.5: Mômen từ (m) phụ thuộc nhiệt độ (T) của của các mẫu Sr2Fe1-xZnxMoO6.	107
Hình 5.6: Các đường cong từ nhiệt của các mẫu Sr2Fe1-xZnxMoO6.	109
Hình 5.7: Các đường cong MR ở 5 K (a) và 300 K (b).	110
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Thế hệ các linh kiện spin điện tử đầu tiên ra đời dựa trên hiệu ứng từ điện trở của các cấu trúc đa lớp sắt từ [1], điển hình là các đầu đọc thông tin dạng van spin và bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên từ điện trở (MRAM). Sự dẫn điện trong các linh kiện này phụ thuộc rất lớn vào độ phân cực spin của các lớp sắt từ, thường dùng hiện nay là các hợp kim của Fe, Co, and Ni với độ phân cực spin khoảng 40% [2]. Các vật liệu với độ phân cực spin cao hơn có thể cải thiện vượt bậc tính năng của linh kiện và rất cần thiết để phát triển thế hệ các linh kiện ba cực, ví dụ như các transistor spin. Một phổ rộng các vật liệu, bao gồm các hợp kim Heusler [3] và perovskites kép [4], đã được chứng minh là độ phân cực spin về lý thuyết có thể đạt đến 100%. Điều đó có nghĩa là tất các các electron dẫn đều có cùng hướng spin. Do đó cấu trúc vùng năng lượng sẽ chỉ có một hướng quay của các trạng thái spin vượt qua mức năng lượng Fermi. Ngoài ra, nhiệt độ Curie (TC) cao của các loại vật liệu cũng được quan tâm nghiên cứu để ứng dụng trong các hệ thống điện tử hiện đại, những vật liệu này cần có khả năng hoạt động ở nhiệt độ phòng. Và khi kích thước của các thiết bị có xu thế ngày càng nhỏ, nó cũng sẽ tối ưu để kết hợp các vật liệu đa chức năng vào cấu trúc thiết bị.
Trên thế giới, các công trình nghiên cứu và ứng dụng vật liệu oxit nửa kim loại có có cấu trúc nano ngày một tăng mạnh cả về số lượng và chất lượng. Ở Việt Nam, Viện ITIMS (Đại học Bách Khoa Hà Nội) là cơ sở nghiên cứu đầu tiên về vật liệu sắt từ nửa kim loại dạng hợp kim Heusler từ năm 2005. Các nghiên cứu đã thu được những kết quả về sự hình thành pha, đặc tính sắt từ nửa kim loại của hệ hợp kim bán Heusler Co1-xCuxMnSb [3] và các kết quả về đặc trưng từ và hiệu ứng từ điện trở biên hạt trên các màng mỏng NiMnSb chế tạo bằng phương pháp bốc bay nổ [4]. Bên cạnh đó, thông qua việc thực hiện các đề tài NAFOSTED mang mã số 103.02.105.09 và 103.02-2012.07 phòng thí nghiệm Nano từ và Siêu dẫn nhiệt độ cao của Viện ITIMS đã thu được một số kết quả khả quan về chế tạo và nghiên cứu thành phần hóa học, cấu trúc tinh thể, hình thái học và các tính chất vật lý ở thang nanomet của các hệ hạt nano oxit từ tính, đây là cơ sở tốt để mở rộng các nghiên cứu này sang các hệ vật liệu oxit từ tính có tính nửa kim loại có dạng cấu trúc tinh thể perovskite kép.
Perovskite kép (Double Perovskite – DP) có công thức hóa học chung là A2BB’O6, trong đó A là kim loại đất hiếm hoặc kiềm thổ; B và B’ là các kim loại chuyển tiếp. Cùng với việc thay thế các ion ở các vị trí khác nhau nhằm thay đổi các tính chất của chúng một cách có kiểm soát thì perovskite kép rất đa dạng về chủng loại. Sr2FeMoO6 (SFMO) đã được nhận sự quan tâm đáng kể khi công trình của Kobayashi và cộng sự được công bố.  ...  Shimada, J. Nakamura, T. Motohashi, H. Yamauchi, and M. Karppinen, Kinetics and Thermodynamics of the Degree of Order of the B Cations in Double-Perovskite Sr2FeMoO6, Chem. Mater. 15, 4494 (2003).
P. M. Woodward, Octahedral Tilting in Perovskites-Geometrical Considerations, Acta Crystallogr., Sect.B: Struct. Sci. 53, 32 (1997).
Ogale, A. S., Ogale S. B., Ramesh, R., & Venkatesan, T., Octahedral cation site disorder effects on magnetization in double-perovskite Sr2FeMoO6: Monte Carlo simulation study. Appl. Phys. Lett. 75, 537-539 (1999).
D. Sanchez et al., Origin of neutron magnetic scattering in antisite-disordered Sr2FeMoO6 double perovskites, Phys. Rev. B 65, 104426 (2002).
Moritomo Y., Shimamoto N., Xu S., Machida A., Nishibori E., Takata M., Sakata M., & Nakamura A., Effects of B-site Disorder in Sr2FeMoO6 with Double Perovskite Structure. Jpn. J. Appl. Phys. 40, 7A (2001).
Ray S., Kumar A., Sarma D. D., Cimino R., Turchini S., Zennaro S., & Zema N., Electronic and Magnetic Structures of Sr2FeMoO6. Phys. Rev. Lett. 87, 097204 (2001).
Y. H. Huang, J. Linde, H. Yamauchi, and M. Karppinen, “Simple and Efficient Route to Prepare Homogeneous Samples of Sr2FeMoO6 with a High Degree of Fe/Mo Order,” no. 9, pp. 4337–4342 (2004).
P. Sanyal, H. Das, and T. Saha-Dasgupta, “Evidence of kinetic-energy-driven antiferromagnetism in double perovskites: A first-principles study of La-doped Sr2FeMoO6,” Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys., vol. 80, no. 22, pp. 1–10 (2009).
J. Navarro, C. Frontera, L. Balcells, B. Martinez, J. Fontcuberta, Raising the Curie temperature in Sr2FeMoO6 double perovskites by electron doping, Phys. Rev. B 64, 092411 (2001).
Rubi D., Frontera C., Nogues J. and Fontcuberta J., Enhanced ferromagnetic interactions in electron doped NdxSr2−xFeMoO6 double perovskites, J. Phys.: Condens. Matter 16 3173–82 (2004).
Serrate D., De Teresa J. M., Blasco J., Ibarra M. R., Morellon L. and Ritter C., Increase of Curie temperature in fixed ionic radius Ba1+xSr1−3xLa2xFeMoO6 double perovskites, Eur. Phys. J. B 39 35–40 (2004).
Majewski P., Geprags S., Boger A., Opel M., Alff L. and Gross R., Epitaxial growth of electron doped double perovskites LaxA2−xCrWO6 with A = Sr and Ca, J. Magn. Magn. Mater. 290/291 1154–7 (2005).
Geprags S., Majewski P., Gross R., Ritter C. and Alff L., Electron doping in the double perovskite LaxA2−xCrWO6 with A = Sr and Ca, J. Appl. Phys. 99, 08J102 (2006).
Kang J. S. et al, Bulk-sensitive photoemission spectroscopy of A2FeMoO6 double perovskites (A = Sr, Ba), Phys. Rev. B 66 113105 (2002).
Herrero-Martın J., Garcıa J., Subıas G., Blasco J. and Sanchez M. C., An x-ray spectroscopic study of A2FeMoO6 and Sr2Fe1−xCrxMoO6 double perovskites, J. Phys.: Condens. Matter 16 6877–90 (2004).
Rubi D, Navarro J, Fontcuberta J, Izquierdo M, Avila J and Asensio M C., Spectroscopic investigation of AS defects on the electronic structure of Sr2FeMoO6, J. Phys. Chem. Solids 67 575–8 (2006).
Ritter C, Ibarra M R, Morellon L, Blasco J, Garcıa J and De Teresa J. M., Structural and magnetic properties of double perovskites AA'FeMoO6 (AA' = Ba2, BaSr, Sr2 and Ca2), J. Phys.: Condens. Matter 12 8295–308 (2000).
Kim B. G., Hor Y. S. and Cheong S. W., Chemical-pressure tailoring of low-field, room-temperature magnetoresistance in (Ca, Sr, Ba)Fe0.5Mo0.5O3, Appl. Phys. Lett. 79 388–90 (2001).
Yokoyama H. and Nakagawa T., Nuclear Magnetic Resonances of 95Mo, 97Mo and 57Fe in Ba2(FeMo)O6, Sr2(FeMo)O6, and Ca2(FeMo)O6, J. Phys. Soc. Japan 28 1197–201 (1970).
Wojcik M., Jedryka E., Nadolski S., Navarro J., Rubi D. and Fontcuberta J., NMR evidence for selective enhancement of Mo magnetic moment by electron doping in Sr2−xLaxFeMoO6, Phys. Rev. B 69 100407 (2004).
Wojcik M., Jedryka E., Nadolski S., Rubi D., Frontera C., Fontcuberta J., Jurca B., Dragoe N. and Berthet P., Electronic self-doping of Mo states in A2FeMoO6 (A = Ca, Sr, and Ba) half-metallic ferromagnets: A nuclear magnetic resonance study Phys. Rev. B 71 104410 (2005).
Chmaissem O, Kruk R, Dabrowski B, Brown D E, Xiong X, Kolesnik S, Jorgensen J D and Kimball C W 2000 Phys. Rev. B 62 14197–205.
Rubi D., Frontera C., Fontcuberta J., Wojcik M., Jedryka E. and Ritter C., Ferromagnetic coupling in NdxCa2−xFeMoO6 double perovskites: Dominant band-filling effects, Phys. Rev. B 70 094405 (2004).
Ritter C., Rubı D., Navarro J., Frontera C., Garcıa-Munoz J. L. and Fontcuberta J., Magnetisation and neutron diffraction studies on Sr2-xCaxFeMoO6, J. Magn. Magn. Mater. 272–276 852–4 (2004).
Frontera C., Rubı D., Navarro J., Garcıa-Munoz J. L. and Fontcubera J., Effect of band filling and structural distortions on the Curie temperature of Fe-Mo double perovskites, Phys. Rev. B 68 012412 (2003).
F. Sher, J. Paul Attfield, A. Venimadhev, Mark G. Blamire, K. Kamenev, Cation Size Variance Effects in Magnetoresistive Sr2FeMoO6 Double Perovskites, Chem. Mater. 17 176–80 (2005).
G. Narsinga Rao, S. Roy, C. Y. Mou, and J. W. Chen, “Effect of la doping on magnetotransport and magnetic properties of double perovskite Sr2FeMoO6 system,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 299, no. 2, pp. 348–355 (2006).
F. Azizi, A. Kahoul, and A. Azizi, “Effect of La doping on the electrochemical activity of double perovskite oxide Sr2FeMoO6 in alkaline medium,” vol. 484, pp. 555–560 (2009).
I. Hussain, M. S. Anwar, J. Woo, K. Chae, and B. Heun, “Influence of La addition on the structural, magnetic and magnetocaloric properties in Sr2-xLaxFeMoO6 (0 ≤ x ≤ 0.3) double perovskite,” vol. 6, pp. 5–10 (2016).
T. Saitoh, M. Nakatake, H. Nakajima, O. Morimoto, A. Kakizaki, S. Xu, Y. Moritomo, N. Hamada, and Y. Aiura, “Electronic structure of Sr2−xLaxFeMoO6,” vol. 147, pp. 601–603 (2005).
D. Sanchez, M. J. Mart, and M. T. Fern, “Electron and hole doping effects in Sr2FeMoO6 double perovskites,” vol. 276, pp. 1732–1733 (2004).
J. Alonso et al., Chem. Mater. 12, 161 (1999).
L. S. Lobanovskii, I. O. Troyanchuk, N. V. Pushkarev, and G. Szymczak, Magnetoresistance effect in A2(FeMo)Ox double perovskites (A = Sr, Ca; 5.90 ≤ x ≤ 6.05), Phys. Solid State 43, 677 (2001).
J. M. Dai et al., Ordered double-perovskite Ca2FeMoO6 compounds with nanometer-scale grains: Structure, magnetism, and intergrain tunneling magnetoresistance, Materials Science and Engineering B83, 217 (2001).
K. Yoshida, S. Kihara, and H. Shimizu, Reduction of Curie temperature and saturation magnetization in Ba2−xNaxFeMoO6, Physica B 359-361, 1330 (2005).
P. Battle, T. Gibb, C. Jones, and F. Studer, Spin-glass behavior in Sr2FeRuO6 and BaLaNiRuO6: A comparison with antiferromagnetic BaLaZnRuO6, Journal of Solid State Chemistry 78, 281 (1989).
A. Azad et al., A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A= Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling Materials Research Bulletin 37, 1797 (2002).
Y. Moritomo, Sh. Xu, A. Machida, T. Akimoto, E. Nishibori, M. Takata, and M. Sakata, Electronic structure of double-perovskite transition-metal oxides, Phys. Rev. B 61, R7827 (2000).
AH. Habib, A. Saleem, C. V. Tomy, and D. Bahadur, Structural, electronic, and magnetic properties of Sr2−xBaxFeMoO6 (0 ⩽ x ⩽ 2), J. Appl. Phys. 97, 10A906 (2005).
D. Sanchez et al., Hole doping effects in Sr2FeMo1−xWxO6 (0 ≤ x ≤ 1) double perovskites: a neutron diffraction study J. Phys. Cond. Mat. 17, 3673 (2005).
R. Dass and J. Goodenough, Itinerant to localized electronic transition in Sr2FeMo1−xWxO6, Phys. Rev. B 63, 064417 (2001).
N. Massa, J. Alonso, M. Martinez-Lope, and M. Casais, Defect-induced strong electron-phonon interaction and localization in Sr2FeMo1−xWxO6 (x = 0.0, 0.2, 0.5, 0.8, 1.0), Phys. Rev. B 72, V214303 (2005).
Y. Sui, X. J. Wang, Z. N. Qian, J. G. Cheng, Z. G. Liu, J. P. Miao, Y. Li, W. H. Su, C. K. Ong, Enhancement of low-field magnetoresistance in polycrystalline Sr2FeMoO6 with Al doping, Appl. Phys. Lett 85, 269 (2004).
J. H. Jung et al., Electronic structures of double perovskites Sr2(Fe1−zMnz)MoO6: Doping-dependent optical studies, Phys. Rev. B 66, 104415 (2002).
Q. Zhang et al., Influence of V substitution for Fe on the transport and magnetic properties of Sr2FeMoO6, Solid State Communications 133, 223 (2005).
M. Lu et al., J. Phys. Cond. Mat. 18, 1601 (2006).
C. Li, Y. Cailei, X. Junmin, and J. Wang, Enhancement of Magnetization and Curie Temperature in Sr2FeMoO6 by Ni Doping, J. Am. Ceram. Soc 89, 672 (2005).
J. H. Kim, G. Y. Ahn, S. I. Park, and C. S. Kim, Effects of Cr doping on magnetic properties of ordered Sr2FeMoO6, J. Magn. and Magn. Mater. 282, 295 (2004).
Min Feng Lu, Jing Ping Wang, Jian Fen Liu, Wei Song, Xian Feng Hao, “An investigation of low-field magnetoresistance in the double perovskites Sr2Fe1−xZnxMoO6 , x = 0 , 0.05 ,” J. Phys.: Condens. Matter 18, 1601–1612 (2006).
X. Wang, Y. Sui, Q. Yang, J. Cheng, Z. Qian, Z. Liu, and W. Su, “Effect of doping Zn on the magnetoresistance of polycrystalline Sr2FeMoO6,” J. Alloys Compd., vol. 431, no. 1–2, pp. 6–9 (2007).
J. Stephen, G. V. M. Williams, and B. J. Ruck, “Magnetotransport Study of Electron Doping in Sr2FeMoO6,” Mater. Sci. Forum, vol. 700, pp. 19–22 (2011).
L. Harnagea, B. Jurca, and P. Berthet, “Low-field magnetoresistance up to 400 K in double perovskite Sr2FeMoO6 synthesized by a citrate route,” J. Solid State Chem., vol. 211, pp. 219–226 (2014).
X. H. Li, Y. P. Sun, W. J. Lu, R. Ang, S. B. Zhang, X. B. Zhu, W. H. Song, and J. M. Dai, “Size dependence of electronic and magnetic properties of double- perovskite Sr2FeMoO6,” Solid State Commun., vol. 145, no. 3, pp. 98–102 (2008).
K. Wang and Y. Sui, Influence of the modulating interfacial state on Sr2FeMoO6 powder magnetoresistance properties. Solid State Commun. 129, 135 (2004).
Yin H. Q., Zhou J. S., Zhou J. P., Dass R., McDevitt J. T. and Goodenough J. B., Appl. Phys. Lett. 75 2812–4 (1999).
Fontcuberta J. et al., Magnetoresistive oxides: new developments and applications, J. Magn. Magn. Mater. 242–245 98–104 (2002).
Roy R. Aids in hydrothermal experimentation, Methods of making mixtures for both “dry” and “wet” phase equilibrium studies. J. Am. Ceram. Soc., (1956).
Gabbott P.: Principles and Applications of Thermal Analysis. Blachwell (2008).
Newville M.: Fundamentals of XAFS. Rev. Mineral. Geochemistry. 78, 1, 33–74 (2014).
Rietveld, H. M.: A profile refinement method for nuclear and magnetic structures. J. Appl. Crystallogr. 2, 2, 65–71 (1969).
N. Marinoni, et al.: In situ high-temperature X-ray and neutron powder diffraction study of cation partitioning in synthetic Mg(Fe0.5Al0.5)2O4 spinel. Phys. Chem. Miner. 38, 1, 11–19 (2010).
S. E. Shirsath, et al.: Structure refinement, cation site location, spectral and elastic properties of Zn2+ substituted NiFe2O4. J. Mol. Struct. 1024, 77–83 (2012).
Rodriguez-Carvajal, J.: FULLPROF: A Program for Rietveld Refinement and Determination by Neutron Powder Diffraction. Phys. B. 192, 55–69 (1993).
Zlokazov et al, V.B.: MRIA - a program for a full profile analysis of powder multiphase neutron-diffraction time-of-flight (direct and Fourier) spectra. J. Appl. Crystallogr. 25, 447–451 (1992).
Balzar, D.: Voigt-Function Model in Diffraction Line-Broadening Analysis. Oxford University Press, New York (1999).
Smits F. M. Measurement of sheet resistivities with the four-point probe. Bell System Technical Journal. 34, 711-718 (1958).
D. Niebieskikwiat, F. Prado, A. Caneiro, and R. D. Sanchez, Antisite defects versus grain boundary competition in the tunneling magnetoresistance of the Sr2FeMoO6 double perovskite. Phys. Rev. B 70, 9 (2004).
McCusker et al, L. B.: Rietveld refinement guidelines. J. App. Cryst. 32, 36–50 (1999).
Y. C. Hu, J. J. Ge, Q. Li, Z. S. Jiang, X. S. Wu, and G. F. Cheng, Gd induced the variations of anti-site defect and magnetism in the double perovskite oxides Sr2FeMoO6. Mater. Chem. Phys. 124, 274 (2010).
Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8189:2009 ISO 2738:1999 Vật liệu kim loại thiêu kết, trừ hợp kim cứng-Vật liệu kim loại thiêu kết thẩm thấu-Xác định khối lượng riêng, hàm lượng dầu và độ xốp hở, 2009.
O. N. Meetei, O. Erten, A. Mukherjee, M. Randeria, N. Trivedi, P. Woodward, Theory of half-metallic double perovskites: Double exchange mechanism, Phys. Rev. B 87, 165104 (2013).
C. Meneghini, S. Ray, F. Liscio, F. Bardelli, S. Mobilio, D. D. Sarma, Nature of ‘‘Disorder’’ in the ordered double perovskite Sr2FeMoO6, Phys. Rev. Lett. 103, 046403 (2009).
M. Taguchi, F. Matsui, N. Maejima, H. Matsui, H. Daimon, Disorder and mixed valence properties of Sr2FeMoO6 studied by photoelectron diffraction and xray absorption spectroscopy, Surf. Sci. 683, 53 (2019).
D. Serrate, J. M. De Teresa, J. Blasco, M. R. Ibarra, L. Morellon, C. Ritter, Large low-field magnetoresistance and TC in polycrystalline (Ba0.8Sr0.2)2-xLaxFeMoO6 double perovskites, Appl. Phys. Lett. 80, 4573 (2002).
S. Mitani, S. Takahashi, K. Takanashi, K. Yakushiji, S. Maekawa, H. Fujimori, Enhanced magnetoresistance in insulating granular systems: evidence for higher-order tunneling, Phys. Rev. Lett. 81, 2799 (1998).
Yizi Xu, D. Ephron, M. R. Beasley, Directed inelastic hopping of electrons through metal-insulator-metal tunnel junctions, Phys. Rev. B 52, 2843 (1995).
A. Maignan, B. Raveau, C. Martin, M. Hervieu, Large intragrain magnetoresistance above room temperature in the double perovskite Ba2FeMoO6, J. Solid State Chem. 144, 224 (1999).
E. K. Hemery, G. V. M. Williams, H. J. Trodahl, The effect of isoelectronic substitution on the magneto-resistance of Sr2-xBaxFeMoO6, Phys. B Condens. Matter 390, 175e178 (2017).
E. M. Chudnovsky, W. M. Saslow, R. A. Serota, Ordering in ferromagnets with random anisotropy, Phys. Rev. B 33, 251 (1986).
B. Aguilar, O. Navarro, M. Avignon, Effect of cationic disorder on the spin polarization in FeMo double perovskites, Europhys. Lett. 88, 67003 (2009).
D. Paraskevopoulos, R. Meservey, P. M. Tedrow, Spin polarization of electrons tunneling from 3d ferromagnetic metals and alloys, Phys. Rev. B 16, 4907 (1977).
D. Rubi, J. Fontcuberta, Disclosing the origin of the reduced magnetoresistance in electron-doped double perovskites, J. Phys. Condens. Matter 18, 7991e7998 (2006).
E. Villamor, M. Isasa, L. E. Hueso, F. Casanova, Temperature dependence of spin polarization in ferromagnetic metals using lateral spin valves, Phys. Rev. B 88, 184411 (2013).
C. L. Yuan, Y. Zhu, and P. P. Ong, Enhancement of roomtemperature magnetoresistance in Sr2FeMoO6 by reducing its grain size and adjusting its tunnel-barrier thickness. Appl. Phys. Lett. 82, 934 (2003).
M. Garcıa-Hernandez, J. L. Martınez, M. J. Martınez-Lope, M. T. Casais, J. A. Alonso, Finding Universal Correlations between Cationic Disorder and Low Field Magnetoresistance in FeMo Double Perovskite Series, Phys. Rev. Lett. 86, 2443 (2001).
O. Navarro, F. Estrada, E. J. Guzman, M. Avignon, Electronic correlation effects on the Curie temperature in double perovskites, Mater. Today: SAVE Proc. 5 17431 (2018).

File đính kèm:

  • docxluan_an_che_tao_va_nghien_cuu_cac_tinh_chat_tu_tu_dien_tro_c.docx
  • doc3.Bản trích yếu LATS.doc
  • pdf3.Bản trích yếu LATS.pdf
  • pdf10. LATS (03).pdf
  • docx11. BAO CAO TOM TAT_Bia 1.docx
  • pdf11. BAO CAO TOM TAT_Bia 1.pdf
  • docx11. BAO CAO TOM TAT_Bia 2.docx
  • pdf11. BAO CAO TOM TAT_Bia 2.pdf
  • docx11. BAO CAO TOM TAT_LATS (03).docx
  • pdf11. BAO CAO TOM TAT_LATS (03).pdf
  • docx12.Thông tin đưa lên mạng.docx
  • pdf12.Thông tin đưa lên mạng.pdf
  • docxBIA1 LATS.docx
  • pdfBIA1 LATS.pdf
  • docxBIA2 LATS.docx
  • pdfBIA2 LATS.pdf