Luận án TS Vương Văn Hiệp: Chế tạo, tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt NaZn13
Luận văn nghiên cứu chế tạo và đánh giá các tính chất vật lý đặc trưng của hệ vật liệu từ nhiệt NaZn13, mở ra hướng ứng dụng mới.
Vật lý Chất rắn
Luan An
Luận án Tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
117
Thời gian đọc
18 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I.Tổng quan về vật liệu từ nhiệt NaZn13 và làm lạnh từ tính
Vật liệu từ nhiệt đóng vai trò quan trọng trong công nghệ làm lạnh thân thiện môi trường. Nghiên cứu tập trung vào việc phát triển các hợp kim mới, hiệu suất cao. NaZn13 nổi bật là một ứng cử viên tiềm năng. Vật liệu này thể hiện hiệu ứng từ nhiệt lớn. Hiệu ứng này là cơ sở cho các hệ thống làm lạnh từ tính thế hệ mới. Việc nghiên cứu sâu rộng là cần thiết. Mục tiêu là hiểu rõ hơn các tính chất vật lý của NaZn13. Từ đó, tối ưu hóa ứng dụng thực tiễn. Công nghệ làm lạnh từ tính hứa hẹn thay thế công nghệ nén khí truyền thống. Hiệu suất năng lượng cao và không thải khí nhà kính là ưu điểm chính.
1.1. Tiềm năng của hợp kim NaZn13
Hợp kim NaZn13 sở hữu cấu trúc lập phương đặc trưng. Cấu trúc này cho phép khả năng chuyển pha từ tính thuận lợi. Nó thể hiện hiệu ứng từ nhiệt đáng kể gần nhiệt độ phòng. Đây là yếu tố then chốt cho các ứng dụng làm lạnh thực tế. Tiềm năng của NaZn13 nằm ở khả năng điều chỉnh. Các nguyên tố thay thế hoặc áp suất có thể tinh chỉnh nhiệt độ Curie. NaZn13 được xem xét như vật liệu cốt lõi. Nó có thể tạo ra các thiết bị làm mát hiệu quả. Nghiên cứu NaZn13 góp phần thúc đẩy lĩnh vực vật liệu từ nhiệt.
1.2. Cơ sở lý thuyết hiệu ứng từ nhiệt
Hiệu ứng từ nhiệt là hiện tượng vật liệu thay đổi nhiệt độ. Sự thay đổi xảy ra khi đặt hoặc loại bỏ trường từ bên ngoài. Cơ chế chính liên quan đến sự thay đổi entropy từ của hệ. Trong vật liệu từ, các momen từ sắp xếp khi có trường từ. Sự sắp xếp này làm giảm entropy từ. Năng lượng giải phóng dưới dạng nhiệt. Khi trường từ biến mất, momen từ trở lại trạng thái ngẫu nhiên. Entropy từ tăng lên, vật liệu hấp thụ nhiệt từ môi trường. Hiểu rõ cơ sở này giúp thiết kế vật liệu tốt hơn.
1.3. Yêu cầu vật liệu làm lạnh từ tính
Vật liệu làm lạnh từ tính cần đáp ứng nhiều tiêu chí. Chúng phải có hiệu ứng từ nhiệt lớn. Điều này được đo bằng sự thay đổi entropy từ (ΔS_M) hoặc nhiệt độ (ΔT_ad). Nhiệt độ Curie của vật liệu phải nằm gần nhiệt độ hoạt động mong muốn. Phạm vi nhiệt độ làm việc rộng cũng là một ưu điểm. Ngoài ra, vật liệu cần ổn định về cấu trúc. Chúng phải chống ăn mòn và có chi phí sản xuất hợp lý. NaZn13 đang được nghiên cứu để đáp ứng các yêu cầu này. Khả năng tái chế và không độc hại cũng rất quan trọng.
II.Chế tạo và phân tích cấu trúc vật liệu NaZn13
Quá trình chế tạo hợp kim NaZn13 đòi hỏi kỹ thuật cao. Mục tiêu là đạt được cấu trúc tinh thể đồng nhất. Cấu trúc này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất từ nhiệt. Các phương pháp chế tạo bao gồm nấu chảy hồ quang và xử lý nhiệt. Việc kiểm soát thành phần hóa học là rất quan trọng. Phân tích cấu trúc sau chế tạo đảm bảo chất lượng mẫu. Nhiễu xạ tia X là công cụ chính. Nó giúp xác định pha và thông số mạng. Độ sạch và độ kết tinh của mẫu ảnh hưởng lớn đến tính chất vật lý. Nghiên cứu tập trung vào việc chuẩn hóa quy trình sản xuất NaZn13. Từ đó, đảm bảo sự lặp lại của các tính chất mong muốn.
2.1. Quy trình tổng hợp NaZn13
Việc tổng hợp NaZn13 thường bắt đầu bằng phương pháp nấu chảy hồ quang. Các nguyên liệu có độ tinh khiết cao được cân chính xác. Chúng được nấu chảy trong môi trường khí trơ, thường là argon. Điều này ngăn chặn quá trình oxy hóa. Mẫu được đảo nhiều lần để đảm bảo độ đồng nhất. Sau đó, mẫu có thể được làm nguội nhanh hoặc chậm. Tốc độ làm nguội ảnh hưởng đến kích thước hạt và cấu trúc pha. Quy trình cẩn thận giúp tạo ra hợp kim NaZn13 chất lượng.
2.2. Phương pháp xử lý nhiệt vật liệu
Xử lý nhiệt là bước quan trọng sau nấu chảy. Nó giúp loại bỏ pha phụ và cải thiện độ kết tinh. Mẫu NaZn13 thường được ủ ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ và thời gian ủ được tối ưu hóa. Điều này đảm bảo hình thành pha NaZn13 mong muốn. Xử lý nhiệt có thể thay đổi kích thước hạt. Nó cũng ảnh hưởng đến mật độ sai hỏng bên trong vật liệu. Các biến thể trong xử lý nhiệt dẫn đến sự khác biệt về tính chất từ nhiệt. Việc kiểm soát chặt chẽ quá trình này là cần thiết.
2.3. Phân tích cấu trúc tinh thể NaZn13
Nhiễu xạ tia X (XRD) là phương pháp chính để phân tích cấu trúc. Phổ XRD cung cấp thông tin về pha tinh thể. Nó xác định các thông số mạng và độ tinh khiết của mẫu. Sự hiện diện của các pha tạp có thể được phát hiện. Cấu trúc lập phương đặc trưng của NaZn13 được xác nhận. Ngoài ra, kính hiển vi điện tử quét (SEM) được dùng. SEM giúp khảo sát hình thái bề mặt và kích thước hạt. Việc hiểu rõ cấu trúc là nền tảng. Nó giúp giải thích các tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của hợp kim NaZn13.
III.Nghiên cứu tính chất từ NaZn13 và nhiệt độ Curie
Tính chất từ của NaZn13 là trọng tâm nghiên cứu. Chúng quyết định khả năng ứng dụng làm lạnh từ tính. Các phép đo từ tính được thực hiện trong dải nhiệt độ rộng. Mục tiêu là xác định hành vi từ hóa và chuyển pha từ tính. Nhiệt độ Curie (T_C) là thông số quan trọng. Nó đánh dấu điểm chuyển từ trạng thái sắt từ sang thuận từ. Việc tinh chỉnh T_C là rất cần thiết. Nó giúp vật liệu hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ mong muốn. Nghiên cứu cũng khảo sát tính chất từ trong các điều kiện trường từ khác nhau. Điều này cung cấp cái nhìn sâu sắc về bản chất của hiệu ứng từ nhiệt.
3.1. Hành vi từ hóa của hợp kim NaZn13
Hành vi từ hóa của NaZn13 được khảo sát. Các đường cong từ hóa theo nhiệt độ và trường từ được đo. NaZn13 thường thể hiện tính chất sắt từ ở dưới nhiệt độ Curie. Trên nhiệt độ này, vật liệu trở thành thuận từ. Sự phụ thuộc của từ độ bão hòa vào nhiệt độ cung cấp thông tin quan trọng. Nó giúp hiểu rõ sự sắp xếp của các momen từ. Từ độ bão hòa cao là mong muốn. Nó đóng góp vào hiệu ứng từ nhiệt lớn. Nghiên cứu này phân tích ảnh hưởng của trường từ ngoài. Trường từ ngoài tác động lên sự sắp xếp từ trong vật liệu.
3.2. Nhiệt độ Curie và chuyển pha từ tính
Nhiệt độ Curie là một đặc trưng quan trọng của vật liệu từ nhiệt. Tại T_C, hợp kim NaZn13 trải qua chuyển pha từ tính. Chuyển pha này có thể là loại 1 hoặc loại 2. Chuyển pha loại 1 thường liên quan đến sự thay đổi cấu trúc mạng. Nó mang lại hiệu ứng từ nhiệt lớn hơn. Việc xác định chính xác T_C là cần thiết. Điều này giúp đánh giá tiềm năng làm lạnh của vật liệu. Nghiên cứu tập trung vào việc điều chỉnh T_C. Sự điều chỉnh thông qua thay thế nguyên tố hoặc áp suất bên ngoài. Mục tiêu là đạt T_C gần nhiệt độ phòng.
3.3. Ảnh hưởng của doping lên tính chất từ NaZn13
Việc thêm các nguyên tố khác vào NaZn13 là một chiến lược. Nó giúp điều chỉnh tính chất từ. Doping có thể thay đổi mật độ điện tử. Nó cũng ảnh hưởng đến tương tác trao đổi giữa các nguyên tử. Sự thay đổi này làm dịch chuyển nhiệt độ Curie. Nó cũng có thể ảnh hưởng đến biên độ của hiệu ứng từ nhiệt. Các nghiên cứu tìm kiếm nguyên tố tối ưu. Mục tiêu là nâng cao ΔS_M và ΔT_ad. Ví dụ, thay thế một phần Na hoặc Zn có thể cải thiện hiệu suất. Thử nghiệm với nhiều loại doping khác nhau là một hướng nghiên cứu quan trọng.
IV.Đánh giá hiệu ứng từ nhiệt của hợp kim NaZn13
Đánh giá hiệu ứng từ nhiệt là cốt lõi của nghiên cứu. Nó định lượng khả năng làm lạnh của NaZn13. Sự thay đổi entropy từ (ΔS_M) là chỉ số chính. Nó được tính toán từ các phép đo từ hóa. Giá trị ΔS_M cao là mong muốn cho ứng dụng thực tế. Nghiên cứu cũng xem xét thay đổi nhiệt độ đoạn nhiệt (ΔT_ad). ΔT_ad đo lường sự thay đổi nhiệt độ trực tiếp. Việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến ΔS_M và ΔT_ad rất quan trọng. Nó giúp tối ưu hóa vật liệu NaZn13. Các yếu tố như thành phần, cấu trúc và điều kiện trường từ đều được khảo sát. Mục tiêu là phát triển vật liệu có hiệu suất từ nhiệt cạnh tranh.
4.1. Xác định entropy từ NaZn13
Entropy từ (ΔS_M) của NaZn13 được tính toán gián tiếp. Nó dựa trên dữ liệu từ hóa đẳng nhiệt. Phương trình Maxwell là công cụ toán học chính. Các đường cong từ hóa M(H,T) được thu thập cẩn thận. Phạm vi nhiệt độ và cường độ trường từ được lựa chọn phù hợp. ΔS_M cho biết lượng nhiệt vật liệu có thể hấp thụ hoặc thải ra. Giá trị ΔS_M cực đại thường xảy ra gần nhiệt độ Curie. Việc phân tích này giúp định lượng hiệu ứng từ nhiệt của NaZn13. Nó cung cấp cơ sở để so sánh với các vật liệu khác.
4.2. Ảnh hưởng của trường từ lên hiệu ứng
Cường độ trường từ áp dụng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng từ nhiệt. ΔS_M và ΔT_ad thường tăng khi cường độ trường từ tăng. Điều này do sự sắp xếp momen từ hiệu quả hơn. Tuy nhiên, hiệu suất làm lạnh từ tính không chỉ phụ thuộc vào ΔS_M cực đại. Nó còn phụ thuộc vào độ rộng của đỉnh ΔS_M. Một đỉnh rộng cho phép vật liệu hoạt động trong dải nhiệt độ lớn hơn. Nghiên cứu khảo sát sự phụ thuộc này. Mục tiêu là xác định điều kiện trường từ tối ưu. Điều kiện này cân bằng giữa hiệu suất và chi phí của hệ thống.
4.3. Tối ưu hóa hiệu ứng từ nhiệt NaZn13
Tối ưu hóa hiệu ứng từ nhiệt của NaZn13 là mục tiêu cuối cùng. Các chiến lược bao gồm điều chỉnh thành phần hóa học. Thay thế nguyên tố là một phương pháp hiệu quả. Nó giúp tinh chỉnh nhiệt độ Curie và tăng ΔS_M. Xử lý nhiệt cũng đóng vai trò quan trọng. Nó ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể và pha tạp. Các điều kiện chế tạo như tốc độ làm nguội cũng được nghiên cứu. Mục tiêu là đạt được vật liệu có hiệu ứng từ nhiệt lớn. Vật liệu phải có nhiệt độ Curie phù hợp. Ngoài ra, khả năng tái sử dụng và độ bền cơ học cũng là yếu tố quan trọng.
V.Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất từ nhiệt NaZn13
Nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến tính chất vật lý của NaZn13. Việc kiểm soát các yếu tố này là chìa khóa. Nó giúp đạt được hiệu suất từ nhiệt mong muốn. Sự thay thế nguyên tố trong hợp kim là một phương pháp phổ biến. Nó điều chỉnh nhiệt độ Curie và cường độ hiệu ứng. Ngoài ra, áp suất bên ngoài cũng có thể tác động. Áp suất gây ra sự thay đổi cấu trúc mạng tinh thể. Điều này dẫn đến sự dịch chuyển T_C. Nghiên cứu sâu về các yếu tố này giúp mở rộng khả năng ứng dụng của NaZn13. Nó tạo ra các vật liệu tùy chỉnh cho các điều kiện làm việc cụ thể.
5.1. Thay thế nguyên tố trong hợp kim NaZn13
Việc thay thế một phần nguyên tử Na hoặc Zn bằng các nguyên tố khác được nghiên cứu. Mục tiêu là thay đổi các thông số mạng. Nó cũng ảnh hưởng đến mật độ điện tử và tương tác trao đổi. Sự thay thế có thể dịch chuyển nhiệt độ Curie. Nó có thể làm tăng hoặc giảm hiệu ứng từ nhiệt. Các nguyên tố đất hiếm hoặc kim loại chuyển tiếp thường được sử dụng. Chúng có thể tạo ra các hiệu ứng cộng hưởng. Điều này dẫn đến cải thiện đáng kể tính chất từ nhiệt. Việc tìm kiếm sự thay thế tối ưu là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực.
5.2. Ảnh hưởng của áp suất lên tính chất từ NaZn13
Áp suất thủy tĩnh bên ngoài tác động lên cấu trúc tinh thể. Nó làm thay đổi khoảng cách giữa các nguyên tử. Sự thay đổi này ảnh hưởng đến tương tác trao đổi. Nó có thể làm dịch chuyển nhiệt độ Curie của NaZn13. Áp suất cũng có thể ảnh hưởng đến bản chất của chuyển pha từ tính. Một số vật liệu chuyển pha loại 2 sang loại 1 dưới áp suất. Điều này dẫn đến hiệu ứng từ nhiệt lớn hơn. Nghiên cứu về áp suất cung cấp cái nhìn sâu sắc. Nó hiểu được cơ chế cơ bản của vật liệu từ nhiệt.
5.3. Điều chỉnh tính chất vật liệu từ nhiệt
Điều chỉnh tính chất vật liệu từ nhiệt NaZn13 là một quá trình đa chiều. Nó bao gồm kiểm soát thành phần hóa học chính xác. Tối ưu hóa các bước chế tạo cũng rất quan trọng. Điều này bao gồm xử lý nhiệt và tốc độ làm nguội. Sự kết hợp của các phương pháp này giúp tinh chỉnh hiệu suất. Mục tiêu cuối cùng là tạo ra vật liệu ổn định, hiệu quả. Nó có thể ứng dụng trong các hệ thống làm lạnh từ tính thực tế. Nghiên cứu liên tục tìm kiếm các chiến lược mới. Các chiến lược này giúp cải thiện tính chất và giảm chi phí sản xuất.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (117 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vương Văn Hiệp CHẾ TẠO, NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA HỆ VẬT LIỆU TỪ NHIỆT LOẠI NaZn13 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ HỌC HÀ NỘI - 2021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vương Văn Hiệp CHẾ TẠO, NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA HỆ VẬT LIỆU TỪ NHIỆT LOẠI NaZn13 Chuyên ngành: Vật lý Chất rắn Mã số: 9440130.02 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. Đỗ Thị Kim Anh 2. Hoàng Nam Nhật XÁC NHẬN NCS ĐÃ CHỈNH SỬA THEO QUYẾT NGHỊ CỦA HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ LUẬN ÁN Chủ tịch hội đồng đánh giá Người hướng dẫn khoa học Luận án Tiến sĩ GS. Bạch Thành Công PGS.
Đỗ Thị Kim Anh HÀ NỘI - 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn trực tiếp của PGS. Đỗ Thị Kim Anh và GS. Hoàng Nam Nhật. Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực được thu thập trong quá trình thực hiện luận án đã và đang được công bố trên các tạp chí khoa học uy tín trong nước và quốc tế.
Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả luận án Vƣơng Văn Hiệp i LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến PGS. Đỗ Thị Kim Anh, GS. Hoàng Nam Nhật - những người cô, người thầy đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án. Tôi xin chân thành bày tỏ sự cảm ơn tới các thầy - cô công tác tại Bộ môn Vật lý Chất rắn, Bộ môn Vật lý Đại cương, Trung tâm Khoa học Vật liệu, Khoa Vật lý và Phòng Đào tạo Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện và cho tôi những lời khuyên, góp ý hữu ích trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các đồng nghiệp, bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận án. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình đã luôn tin tưởng ủng hộ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi để tôi có thể hoàn thành luận án của mình. Luận án này nhận được sự hỗ trợ của Quỹ phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) mã số 103.18 Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả luận án Vƣơng Văn Hiệp ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. ii MỤC LỤC.
iii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT. v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ. viii MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU TỪ NHIỆT THẾ HỆ MỚI.
Cơ sở nhiệt động học của hiệu ứng từ nhiệt. Các phương pháp xác định hiệu ứng từ nhiệt. Cơ chế chuyển pha trong vật liệu có hiệu ứng từ nhiệt lớn:. Chuyển pha có sự thay đổi cấu trúc và chuyển pha không có sự thay đổi cấu trúc.
Chuyển pha loại 1 và chuyển pha loại 2. Chuyển pha từ giả bền. Sự phát triển của vật liệu từ nhiệt. Hợp kim Gd-Si-Ge.
Hợp kim từ nhiệt có cấu trúc vô định hình. Hợp kim Heusler. Vật liệu từ nhiệt có cấu trúc Perovskite. Hệ hợp kim từ nhiệt La(Fe1-xMx)13.
24 Kết luận Chƣơng 1. PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM. Phương pháp chế tạo mẫu. Phương pháp nấu chảy hồ quang.
Phương pháp chế tạo mẫu băng. Phương pháp xử lý nhiệt. Phương pháp phân tích. Nhiễu xạ tia X.
Hệ đo tính chất từ .3 Hệ thiết bị đo tính chất điện. 39 Kết luận chƣơng 2. 41 iii Chƣơng 3. CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT TỪ VÀ HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT CỦA HỆ HỢP KIM La(Fe1-xSix)13 (x = 0,12, 0,14, 0,15, 0,18 và 0,21).
Cấu trúc tinh thể, tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của hợp kim La(Fe1-xSix)13 (x = 0,12, 0,14, 0,15, 0,18 và 0,21). Cấu trúc tinh thể của hợp kim La(Fe1-xSix)13 (x = 0,12 - 0,21). Ảnh hưởng của nồng độ Si lên tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của hệ hợp kim La(Fe1-xSix)13. Cấu trúc, tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của hợp kim La(Fe0,88Si0,12)13 dạng khối và băng trong từ trường thấp.
Cấu trúc tinh thể. Tính chất từ của mẫu hợp kim La(Fe0,88Si0,12)13 dạng khối và dạng băng trong từ trường thấp. 51 Kết luận chƣơng 3. CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT TỪ VÀ HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT CỦA HỢP KIM La1-yRy(Fe0,88Si0,12)13 (R= Ce, Y, Sm, Tb, Ho, Yb).
Hệ hợp kim La1-yCey(Fe0,88Si0,12)13 (y = 0,0 – 0,3). Cấu trúc tinh thể, tính chất từ của hợp kim La1-yCey(Fe0,88Si0,12)13 (y =0,0 – 0,3). Hiệu ứng từ nhiệt của hệ hợp kim La1-yCey(Fe0,88Si0,12)13 (y =0,0 – 0,3). Hệ hợp kim La0,8R0,2(Fe0,88Si0,12)13 (R = Y, Sm, Tb, Ho, Yb).
Cấu trúc tinh thể, tính chất từ của hệ hợp kim La0,8R0,2(Fe0,88Si0,12)13 (R = Y, Sm, Tb, Ho, Yb). Hiệu ứng từ nhiệt của hệ hợp kim La0,8R0,2(Fe0,88Si0,12)13 (R = Y, Sm, Tb, Ho, Yb). 70 Kết luận chƣơng 4. CẤU TRÚC, HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA ÁP SUẤT LÊN TÍNH CHẤT TỪ TRONG HỆ HỢP KIM DƢ La La1+(Fe0,85Si0,15)13 ( = 0,03; 0,06 và 0,09).
Cấu trúc tinh thể của hợp kim La1+(Fe0,85Si0,15)13 ( = 0,03 0,06 và 0,09). Tính chất từ của hợp kim La1+ (Fe0,85Si0,15)13 ( = 0,03, 0,06 và 0,09). 76 Kết luận chƣơng 5. 85 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ.
86 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 87 iv DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Tên viết Tên tiếng Việt Tên đầy đủ tắt A Exchange constant Hằng số trao đổi a Lattice constant Hằng số mạng a a.u Arbitrary unit Đơn vị tùy ý AFM Antiferromagnetic Phản sắt từ D Grain size Kích thước hạt e/a Electrons per atom Số điện trên mỗi nguyên tử FM Ferromagnetism Sắt từ FOMT First-order magnetic phase transition Chuyển pha từ bậc một GMCE Giant magnetocaloric effect Hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ H Magnetic field Từ trường IEM Itinerant-electron metamagnetic Chuyển pha từ giả bền transition J Exchange interaction Tích phân trao đổi M Magnetization Từ độ MCE Magnetocaloric effect Hiệu ứng từ nhiệt MS Spontaneous magnetization Từ độ tự phát MVE Magnetovolume effect Hiệu ứng từ thể tích PM Paramagnetism Thuận từ RCP Relative cooling power Khả năng làm lạnh tương đối R-T Rare earth -Transition metal Đất hiếm-Kim loại chuyển tiếp S Total entropy Tổng entropy Sel Electron entropy Entropy điện tử v Slat Lattice entropy Entropy mạng Sm Magnetic entropy Entropy từ SOMT Second-order magnetic phase Chuyển pha từ bậc hai transition SQUID Superconducting quantum Giao thoa kế lượng tử siêu dẫn interference device T Temperature Nhiệt độ TC Curie temperature Nhiệt độ Curie VSM Vibrating Sample Magnetometer Từ kế mẫu rung XRD X-ray diffraction Nhiễu xạ tia X ΔH Magnetic field change Biến thiên từ trường ΔSm Magnetic entropy change Biến thiên entropy từ ΔTad Adiabatic temperature change Biến thiên nhiệt độ đoạn nhiệt Smax Max magnetic entropy change Biến thiên entropy từ cực đại TFWHM Full width at haft the maximum of Bán độ rộng đỉnh đường biến thiên ΔSm(T) entropy từ phụ thuộc nhiệt độ vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Vị trí các nguyên tử trong cấu trúc loại NaZn13 của hợp chất LaCo13[45].2: Một số thông số về nhiệt độ TC và hiệu ứng từ nhiệt của các hợp kim La(Fe1-xSix)13 [67] và La(Fe1-xCox)11,7Al1,3 [109].3: Bảng thống kê hằng số mạng a, nhiệt độ chuyển pha TC và ΔSm của một số hợp kim La(Fe1-xSix)13.1: Hằng số mạng a, nhiệt độ Curie TC và mômen từ bão hòa MS của các hợp kim La(Fe1-xSix)13 (x = 0,12; 0,14, 0,15; 0,18 và 0,21).1: Hằng số mạng và nhiệt độ Curie của hệ hợp kim La0,8R0,2(Fe0,88Si0,12)13.1: Thông số về cấu trúc của hợp kim La1+(Fe0,85Si0,15)13 ( = 0,09) thuộc nhóm Fm-3c, no.7% (sai số của phổ) được tính toán bằng phương pháp Rietveld.f (site occupation factor) hệ số chiếm lĩnh vị trí. 75 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Sơ đồ mô phỏng về hiệu ứng từ nhiệt .2: Đồ thị mô tả bán độ rộng TFWHM với các giá trị -ΔSm khác nhau của mẫu La1-yNdy(Fe0,88Si0,12)13[68] .3: Mômen từ của vật liệu từ giả bền dưới tác dụng của từ trường ngoài (a), đường cong từ hóa của vật liệu từ giả bền (b) .4: Đồ thị biển diễn sự phụ thuộc của năng lượng tự do vào từ độ .5: Biến thiên entropy từ, nhiệt dung của hợp kim Gd5(Si2Ge2) theo nhiệt độ và từ trường [98] .6: Đường cong -Sm(T) của hợp kim Gd5SixGe4-x (H = 5 T) [96].7: Đường cong -Sm(T) của hợp kim Gd5Ge2Si2 và Gd5Ge1,9Si2Cu0,1 (H = 5 T) [157].8: Đường cong -Sm(T) của mẫu Gd5Si2-xGe2-xNb2x (ΔH = 2 T) [158].9: Đường cong -Sm(T) của mẫu MnFeP0,45As0,55, Gd và Gd5Ge2Si2 (ΔH = 2 T (đỏ), 5 T (xanh)) [119].10: Đường cong -Sm(T) của băng hợp kim Fe73,5−xCrxSi13,5B9Nb3Au1 (a) và Fe73,5−xMnxSi13,5B9Nb3Cu1 (b) [16].11: Đường cong -Sm(T) của băng vô định hình Gd50Co45Fe5 [74].12: Đường cong -∆Sm(T) của băng vô định hình Ho22Tm20Gd18Cu22Al18 [150].13: Đường cong -∆Sm(T) của băng vô định hình và tinh thể GdCuAl [102].14: Đường cong -∆Sm(T) của băng vô định hình Fe76Y33 và đường lý thuyết [9].15: Đường cong -∆Sm(T) của mẫu Fe88−2xCoxNixZr7B4Cu1 [14].16: Đường cong -∆Sm(T) của mẫuFe90−xZr10Bx [32].17: Biến thiên entropy từ phụ thuộc vào nhiệt độ Sm(T) của hợp kim Ni52,6Mn23,1Ga24,3[59] .18: Sự phụ thuộc của biến thiên entropy từ Sm vào nhiệt độ của băng hợp kim Ni48Ag2Mn37Sn13 và Ni46Ag4Mn37Sn13 [1].19: Đường cong -ΔSm phụ thuộc vào nhiệt độ và từ trường ΔH của mẫu MnAs và MnAs1-xSbx [130].20: Biến thiên entropy từ ΔSm phụ thuộc vào nhiệt độ của mẫu Ni50Mn50- xSnx (x = 13,14) [2, 77].21: a) Đường cong -∆Sm phụ thuộc nhiệt độ trong các từ trường khác nhau, b) Khả năng làm lạnh RCP phụ thuộc vào từ trường H(T) của mẫu perovskites Sr2FeMoO6 [29].22: Đường cong -∆Sm(T) của mẫu perovskites a) La0,67Ba0,33MnO3, b) La0,62Bi0,05Ba0,33MnO3 [21].23: Đường cong -∆Sm(T) trong một số vật liệu perovskite a) Pr1-xPbxMnO3; b) (La0.24: Cấu trúc tinh thể của hợp kim La(FeSi)13 [136].25: Cấu trúc lập phương NaZn13 (a) cấu trúc tinh thể và (b) cấu trúc của một ô đơn vị.26: Nhiệt độ TC của mẫu La(Fe1-xSix)13 phụ thuộc nồng độ Si thay thế Fe [♦91, ▲111, ■107, ●134].27: Mô men từ của nguyên tử Fe trong mẫu La(Fe1-xSix)13 phụ thuộc vào nồng độ Si [111].28: Đường cong -∆Sm(T) của mẫu LaFe11,4Si1,6 và Gd [33].29: Đường cong -∆Sm(T) của mẫu LaFe10,98Co0,22Si1,8 và LaFe11,12Co0,17Al1,17 [33].30: Đường cong -∆Sm(T); chuyển pha bậc một và bậc hai của mẫu: a) La(Fe0,88Si0,12)13, La (Fe0,8Si0,2)13 (ΔH = 2 T) [38]; b) La(Fe0,89Si0,11)13, La(Fe0,83Si0,17)13 (ΔH = 5 T) [111].31: Đường cong -∆Sm(T) của mẫu La1-yNdy(Fe0,88Si0,12)13 a) y = 0 và b) y = 3 tại các từ trường ΔH =2, 3, 4, 5 T [68].1: Sơ đồ khối của hệ nấu mẫu bằng phương pháp nóng chảy hồ quang .2: Thiết bị phun băng nguội nhanh trong môi trường khí bảo vệ tại Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Chế tạo, nghiên cứu tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt NaZn13" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận văn nghiên cứu chế tạo và đánh giá các tính chất vật lý đặc trưng của hệ vật liệu từ nhiệt NaZn13, mở ra hướng ứng dụng mới.
Luận án "Chế tạo, nghiên cứu tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt NaZn13" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại đại học khoa học tự nhiên, đại học quốc gia hà nội. Năm bảo vệ: 2021.
Luận án "Chế tạo, nghiên cứu tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt NaZn13" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Chế tạo, nghiên cứu tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt NaZn13" thuộc chuyên ngành Vật lý Chất rắn. Danh mục: Công Nghệ Vật Liệu.
Luận án "Chế tạo, nghiên cứu tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt NaZn13" có bao nhiêu trang?
Luận án "Chế tạo, nghiên cứu tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt NaZn13" có 117 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Chế tạo, nghiên cứu tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt NaZn13" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.