Luận án Tiến sĩ Vương Văn Hiệp: Cấu trúc & tính chất vật liệu từ nhiệt La(Fe,Si)13
Luận án vật lý chế tạo vật liệu từ nhiệt nazn13, nghiên cứu tính chất vật lý ứng dụng nhiệt điện hiệu quả.
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.Tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt La Fe Si 13 Tổng quan
Vật liệu từ nhiệt La(Fe,Si)13 thu hút sự chú ý lớn. Chúng đóng vai trò quan trọng trong công nghệ làm lạnh từ mới. Công nghệ này hứa hẹn thay thế hệ thống làm lạnh nén khí truyền thống. Hiệu ứng từ nhiệt là cơ sở hoạt động. Đây là hiện tượng thay đổi nhiệt độ của vật liệu khi đặt hoặc bỏ từ trường. Vật liệu La(Fe,Si)13 thể hiện hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ. Hiệu ứng này xuất hiện gần nhiệt độ phòng. Điều này làm chúng trở thành tác nhân làm lạnh từ tiềm năng. Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa các tính chất vật lý. Mục tiêu là nâng cao hiệu suất làm lạnh. Hiểu rõ cơ chế vật lý là chìa khóa. Nó giúp phát triển vật liệu hiệu quả hơn. Vật liệu La(Fe,Si)13 có tiềm năng lớn. Chúng góp phần vào một tương lai bền vững hơn.
1.1. Định nghĩa hiệu ứng từ nhiệt
Hiệu ứng từ nhiệt mô tả sự thay đổi nhiệt độ. Nó xảy ra khi vật liệu từ tính tiếp xúc từ trường. Quá trình này diễn ra đoạn nhiệt. Hoặc vật liệu có sự thay đổi entropy từ. Hiệu ứng này được định lượng bằng hai đại lượng chính. Đó là thay đổi entropy từ (ΔS_M) và thay đổi nhiệt độ đoạn nhiệt (ΔT_ad). Giá trị ΔS_M cao chỉ ra khả năng làm lạnh lớn. Giá trị ΔT_ad lớn cho thấy khả năng làm mát trực tiếp. Cả hai đại lượng này đều quan trọng. Chúng đánh giá tiềm năng ứng dụng của vật liệu. Việc hiểu rõ cách chúng phụ thuộc vào từ trường và nhiệt độ là cần thiết.
1.2. Vai trò của vật liệu La Fe Si 13
Hợp kim La(Fe,Si)13 nổi bật trong nhóm vật liệu từ nhiệt. Chúng sở hữu hiệu ứng từ nhiệt mạnh mẽ. Đặc biệt, chuyển pha từ bậc một giúp tăng cường hiệu ứng. Vật liệu này có thể hoạt động gần nhiệt độ môi trường. Đây là điều kiện lý tưởng cho các ứng dụng thực tế. Tính chất của La(Fe,Si)13 có thể điều chỉnh được. Việc thay đổi thành phần hoặc pha tạp giúp điều chỉnh nhiệt độ Curie. Nó cũng cải thiện độ bền và giảm từ trễ nhiệt. Các nghiên cứu tập trung vào việc khai thác tối đa tiềm năng này. Mục tiêu là tạo ra tác nhân làm lạnh từ hiệu quả.
1.3. Tiềm năng ứng dụng làm lạnh từ
Công nghệ làm lạnh từ mang lại nhiều lợi ích. Nó thân thiện với môi trường hơn. Công nghệ này không sử dụng khí ga gây hiệu ứng nhà kính. Nó cũng tiềm năng tiết kiệm năng lượng. La(Fe,Si)13 là một ứng cử viên hàng đầu. Nó có thể là thành phần cốt lõi trong tủ lạnh từ. Phát triển thiết bị dựa trên La(Fe,Si)13 là mục tiêu. Nó hướng tới hiệu suất cao và vận hành ổn định. Thị trường làm lạnh đang tìm kiếm giải pháp mới. Vật liệu này có thể đáp ứng nhu cầu đó. Nghiên cứu liên tục tối ưu hóa. Nó nhằm đưa công nghệ này vào thực tiễn.
II.Cơ chế chuyển pha từ và hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ
Hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ của La(Fe,Si)13 xuất phát từ cơ chế đặc biệt. Đó là chuyển pha từ bậc một. Chuyển pha này xảy ra tại nhiệt độ Curie. Nó liên quan đến sự thay đổi mạnh mẽ trong trật tự từ tính. Sự thay đổi entropy từ đạt cực đại tại điểm này. Chuyển từ tính electron tự do cũng góp phần. Nó làm tăng cường cường độ của hiệu ứng. Tuy nhiên, chuyển pha bậc một thường đi kèm với từ trễ nhiệt. Từ trễ nhiệt có thể làm giảm hiệu suất thiết bị. Nghiên cứu tìm cách giảm thiểu nó. Các phương pháp như pha tạp hoặc xử lý nhiệt được áp dụng. Mục tiêu là duy trì hiệu ứng lớn. Đồng thời, giảm thiểu mất mát năng lượng do từ trễ. Điều này quan trọng cho ứng dụng thực tế của tác nhân làm lạnh từ.
2.1. Chuyển pha từ bậc một trong La Fe Si 13
Vật liệu La(Fe,Si)13 trải qua chuyển pha từ bậc một. Nó chuyển từ trạng thái thuận từ sang sắt từ. Quá trình này diễn ra đột ngột. Nó thường đi kèm với sự thay đổi thể tích tinh thể. Sự kết hợp giữa tương tác từ và mạng tinh thể rất mạnh. Đây là một đặc điểm nổi bật. Nó góp phần tạo ra hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ. Chuyển pha bậc một khác biệt với bậc hai. Nó có sự thay đổi năng lượng ẩn. Việc kiểm soát chuyển pha này là cần thiết. Nó giúp điều chỉnh nhiệt độ Curie và cường độ hiệu ứng.
2.2. Thay đổi entropy từ và nhiệt độ đoạn nhiệt
Thay đổi entropy từ (ΔS_M) đạt giá trị cực đại. Nó xảy ra tại nhiệt độ Curie của La(Fe,Si)13. Đây là yếu tố then chốt cho hiệu suất làm lạnh từ. Tương tự, thay đổi nhiệt độ đoạn nhiệt (ΔT_ad) cũng cho thấy đỉnh cao. Cả hai thông số này được đo lường cẩn thận. Chúng đánh giá khả năng làm lạnh của vật liệu. Hiệu ứng từ nhiệt càng lớn khi ΔS_M và ΔT_ad càng cao. Tối ưu hóa các thông số này là mục tiêu chính. Nó nhằm phát triển tác nhân làm lạnh từ hiệu quả cao.
2.3. Hiện tượng từ trễ nhiệt và tối ưu hóa
Chuyển pha từ bậc một thường gây ra từ trễ nhiệt. Đây là sự khác biệt về nhiệt độ. Nó giữa quá trình làm nóng và làm mát từ tính. Từ trễ nhiệt làm giảm chu trình làm lạnh. Nó ảnh hưởng đến hiệu quả năng lượng. Giảm thiểu từ trễ là một thách thức. Các chiến lược bao gồm pha tạp hoặc điều chỉnh thành phần. Kích thước hạt cũng ảnh hưởng. Mục tiêu là đạt được hiệu ứng từ nhiệt lớn. Đồng thời, giữ từ trễ ở mức thấp. Điều này đảm bảo hiệu suất tối ưu cho thiết bị làm lạnh từ.
III.Cấu trúc tinh thể loại NaZn13 của vật liệu từ nhiệt
Cấu trúc tinh thể là yếu tố quyết định. Nó ảnh hưởng đến tính chất vật lý của vật liệu La(Fe,Si)13. Hợp chất này kết tinh theo cấu trúc loại NaZn13 lập phương. Cấu trúc này rất đặc biệt. Các nguyên tử sắt chiếm các vị trí tinh thể riêng biệt. Nguyên tử silic thay thế một phần nguyên tử sắt. Sự sắp xếp này tạo ra một môi trường từ tính độc đáo. Nó tạo điều kiện cho chuyển từ tính electron tự do. Đây là cơ chế nền tảng cho hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ. Hiểu rõ cấu trúc giúp kiểm soát tính chất. Nó cho phép điều chỉnh nhiệt độ Curie. Đồng thời, nó tối ưu hóa ΔS_M và ΔT_ad. Phân tích cấu trúc tinh thể là bước quan trọng. Nó đánh giá chất lượng và tiềm năng của vật liệu.
3.1. Đặc điểm cấu trúc NaZn13 của La Fe Si 13
Hợp kim La(Fe,Si)13 có cấu trúc tinh thể lập phương. Nó thuộc loại NaZn13 (không gian Fm-3c). Lanthan chiếm vị trí 8a. Sắt và silic phân bố tại vị trí 96i và 8b. Các nguyên tử Fe/Si tạo thành các cụm polyhedra. Sự sắp xếp này tạo ra các lồng tinh thể. Các lồng này chứa các nguyên tử khác. Cấu trúc NaZn13 là nền tảng. Nó cho phép vật liệu thể hiện tính chất từ đặc biệt. Độ tinh khiết pha cấu trúc là rất quan trọng. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng từ nhiệt.
3.2. Ảnh hưởng cấu trúc đến tính chất từ
Cấu trúc NaZn13 ảnh hưởng sâu sắc đến tính chất từ. Đặc biệt là tương tác trao đổi giữa các nguyên tử sắt. Cấu trúc này tạo điều kiện cho chuyển từ tính electron tự do. Đây là một cơ chế quan trọng. Nó khuếch đại hiệu ứng từ nhiệt. Bất kỳ sự sai lệch nào trong cấu trúc cũng có thể thay đổi nhiệt độ Curie. Nó cũng ảnh hưởng đến cường độ của chuyển pha từ. Duy trì cấu trúc lý tưởng là mục tiêu. Nó đảm bảo hiệu suất từ nhiệt cao nhất.
3.3. Phương pháp xác định cấu trúc tinh thể
Nhiễu xạ tia X (XRD) là kỹ thuật chính. Nó được sử dụng để xác định cấu trúc tinh thể. Phân tích phổ XRD xác nhận pha NaZn13. Nó cũng giúp đánh giá độ tinh khiết của mẫu. Nhiễu xạ neutron cung cấp thông tin chi tiết hơn. Nó xác định vị trí của các nguyên tử nhẹ hơn. Các kỹ thuật này đảm bảo chất lượng vật liệu. Chúng cũng xác minh sự hình thành cấu trúc mong muốn. Việc kiểm tra cấu trúc là bước không thể thiếu. Nó trong quá trình phát triển vật liệu từ nhiệt La(Fe,Si)13.
IV.Ảnh hưởng của thành phần đến tính chất vật liệu từ nhiệt
Thành phần hóa học có vai trò quyết định. Nó ảnh hưởng đến các tính chất của vật liệu từ nhiệt La(Fe,Si)13. Việc điều chỉnh tỷ lệ Fe/Si ảnh hưởng đáng kể. Nó làm thay đổi nhiệt độ Curie. Nó cũng tác động đến cường độ hiệu ứng từ nhiệt. Pha tạp các nguyên tố đất hiếm khác vào vị trí La cũng là một chiến lược hiệu quả. Nó giúp tinh chỉnh các đặc tính từ tính. Các yếu tố như thay đổi entropy từ và thay đổi nhiệt độ đoạn nhiệt đều chịu ảnh hưởng. Mục tiêu là tối ưu hóa thành phần. Nó nhằm đạt được hiệu suất từ nhiệt mong muốn. Đồng thời, giảm thiểu từ trễ nhiệt. Nghiên cứu tập trung vào việc hiểu mối quan hệ này. Nó nhằm thiết kế vật liệu có tính năng vượt trội. Điều này quan trọng cho ứng dụng thực tế của tác nhân làm lạnh từ.
4.1. Thay đổi tỷ lệ Fe Si và nhiệt độ Curie
Tỷ lệ giữa Fe và Si là yếu tố quan trọng. Nó điều chỉnh nhiệt độ Curie (T_C) của La(Fe,Si)13. Tăng hàm lượng silic thường làm giảm T_C. Điều này do sự thay đổi trong mật độ điện tử và tương tác trao đổi. Khả năng điều chỉnh T_C cho phép vật liệu hoạt động ở các dải nhiệt độ khác nhau. Việc tối ưu hóa tỷ lệ này là cần thiết. Nó nhằm đạt được hiệu ứng từ nhiệt lớn nhất. Điều này phù hợp với yêu cầu của các ứng dụng làm lạnh cụ thể.
4.2. Pha tạp các nguyên tố đất hiếm
Sự thay thế một phần La bằng các nguyên tố đất hiếm khác (ví dụ: Ce, Pr, Nd, Tb) có ảnh hưởng lớn. Nó thay đổi nhiệt độ Curie. Nó cũng có thể cải thiện hiệu ứng từ nhiệt. Các nguyên tố đất hiếm mang lại moment từ riêng. Chúng cũng làm thay đổi môi trường tinh thể cục bộ. Điều này tác động đến chuyển pha từ. Việc lựa chọn nguyên tố pha tạp là chiến lược. Nó nhằm tối ưu hóa hiệu suất từ nhiệt. Đồng thời, nó có thể giúp giảm từ trễ nhiệt.
4.3. Tối ưu hóa thành phần cho hiệu ứng từ nhiệt
Việc điều chỉnh thành phần chính xác là tối quan trọng. Nó nhằm đạt được hiệu suất từ nhiệt cao nhất. Nghiên cứu tìm kiếm sự cân bằng. Nó giữa ΔS_M, ΔT_ad và từ trễ nhiệt thấp. Các phương pháp thử nghiệm và tính toán đều được sử dụng. Chúng giúp xác định thành phần tối ưu. Điều này đảm bảo vật liệu có thể hoạt động hiệu quả. Nó hoạt động trong chu trình làm lạnh từ. Mục tiêu cuối cùng là tạo ra tác nhân làm lạnh từ vượt trội.
V.Phương pháp nghiên cứu vật liệu từ nhiệt La Fe Si 13
Nghiên cứu vật liệu từ nhiệt La(Fe,Si)13 đòi hỏi nhiều kỹ thuật. Nó bao gồm chế tạo mẫu và phân tích đặc tính. Quy trình bắt đầu bằng việc chế tạo hợp kim chất lượng cao. Sau đó, cấu trúc tinh thể được xác định. Các tính chất từ được đo lường cẩn thận. Cuối cùng, hiệu ứng từ nhiệt được đánh giá. Các phương pháp thực nghiệm đảm bảo độ chính xác. Chúng giúp thu thập dữ liệu đáng tin cậy. Hiểu rõ quy trình này là cần thiết. Nó nhằm phát triển vật liệu mới. Đồng thời, nó cải thiện vật liệu hiện có. Việc áp dụng các kỹ thuật tiên tiến giúp khám phá tiềm năng đầy đủ của La(Fe,Si)13. Đây là chìa khóa cho sự tiến bộ trong công nghệ làm lạnh từ.
5.1. Chế tạo mẫu hợp kim La Fe Si 13
Phương pháp nấu chảy hồ quang là phổ biến. Nó dùng để chế tạo hợp kim La(Fe,Si)13. Các nguyên liệu có độ tinh khiết cao được sử dụng. Chúng được nấu chảy trong môi trường khí trơ. Quá trình nấu chảy nhiều lần đảm bảo độ đồng nhất. Sau đó, mẫu được ủ nhiệt. Ủ nhiệt giúp hình thành pha NaZn13 mong muốn. Nó cũng loại bỏ các pha phụ không mong muốn. Chế tạo mẫu chất lượng cao là bước đầu tiên. Nó rất quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo.
5.2. Đo lường tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt
Máy đo từ kế mẫu rung (VSM) được sử dụng rộng rãi. Nó xác định các đường cong từ hóa M(T) và M(H). Từ dữ liệu này, thay đổi entropy từ (ΔS_M) được tính toán. Thay đổi nhiệt độ đoạn nhiệt (ΔT_ad) có thể được đo trực tiếp. Điều này sử dụng các cảm biến nhiệt độ. Các phép đo này cung cấp thông tin định lượng. Nó về hiệu ứng từ nhiệt của vật liệu. Độ chính xác của phép đo là rất quan trọng. Nó đảm bảo kết quả nghiên cứu đáng tin cậy.
5.3. Phân tích cấu trúc và hình thái
Nhiễu xạ tia X (XRD) xác nhận cấu trúc tinh thể. Nó kiểm tra sự hình thành pha NaZn13. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) phân tích hình thái bề mặt. Nó cũng kiểm tra sự phân bố nguyên tố. Các kỹ thuật này cung cấp thông tin cấu trúc. Nó giúp đánh giá chất lượng và độ đồng nhất của mẫu. Phân tích này là cần thiết. Nó để hiểu mối liên hệ. Đó là giữa cấu trúc, thành phần và tính chất từ nhiệt.
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 LUẬN ÁN TIEN SĨ VAT LÝ HỌC HÀ NỘI - 2021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vương Văn Hiệp Chuyên ngành: Vật lý Chất rắn Mã số: 9440130.02 LUẬN ÁN TIEN SĨ VAT LY HOC NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HỌC 1. Đỗ Thị Kim Anh 2. Hoang Nam Nhật XÁC NHẬN NCS ĐÃ CHỈNH SỬA THEO QUYÉT NGHỊ CỦA HỘI ĐỎNG ĐÁNH GIÁ LUẬN ÁN Chủ tịch hội đồng đánh giá Người hướng dẫn khoa học Luận án Tiên sĩ GS. Bạch Thành Công PGS.
Đỗ Thị Kim Anh HÀ NỌI - 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 bảy 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 Vương Văn Hiệp 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 Chat ran, 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 ung hộ, tạo moi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi đề 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 Vương Văn Hiệp il MỤC LỤC 009. i LOT CAM ONoossssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssnscsssssssosesssssesssssssssssssssesssssssessssssssssssssseess ii 18108 00/00 5554.
Hi DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIET TẮTT.2- 2 se sssess©ssess Vv DANH MỤC CÁC HINH VE, DO THI .sscssssssssesssesssessssscssecssesssnecssecsseessneeese Viii MO ĐẦU. E744 8702434 E902441 E902441 0902141 E9022448 tt 1 Chương 1. TONG QUAN VE VAT LIEU TỪ NHIET THE HỆ MỚI. Co sở nhiệt động hoc của hiệu ứng từ nhiét.
Các phương pháp xác định hiệu ứng từ nÄỆT. Cơ chế chuyên 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 UIUC.- - 2-55 S£+E£+E‡EE‡EEEEEEEEEEEEEEEEE2E2EE21E111121121121. Chuyển pha loại 1 và chuyển pha loại 2.
Chuyển pha từ giả DEN ceceececceescsscessesssessessessesseessessessesssessessesstesesseeseesessen 12 1. Sự phát triển của vật liệu từ nhiỆt. Hợp kim từ nhiệt có cầu trúc vô định hình. Hợp Kit FÏ@U.
cv HH HH ky 20 1. Vật liệu từ nhiệt có cầu trúc PCrOVSKItC. Hệ hop kim từ nhiệt La(F €1 vÌM)13. cá cv kh kh ri re, 24 Két lu din Churong 00010077.
PHƯƠNG PHAP THUC NGHIỆM. Phương pháp chế tạo mẫu. Phương pháp nấu chảy hô Quang vescecvecsessesseevsessessesseessessessesssessessessesseeeses 33 2. Phương pháp chế tạo mẫu Đăng,.
Phương pháp xử Lý nhhÄỆP. ác ng TH nghiệp 35 2. Phương pháp phân tich. NhiỄU xạ tỉa X.
Hệ đo tính chất từ.3 Hệ thiết bị do tính chất điện .-----cccccccxcccecterrrrkerrrrrtrrrrrtrrrrrk 39 Kết luận chương 2.--s- s- << s2 s2 se 9 sEEsESsES4ES4 E34 E3 sEE4EE4E25035055 52252 se” 41 iii Chương 3. CÁU TRÚC, TÍNH CHÁT TỪ VÀ HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT CỦA HE HOP KIM La(Fe,. Cau trúc tinh thé, tính chat từ va hiệu ứng từ nhiệt của hợp kim La(Fe}. Cau trúc tinh thé của hợp kim La(Fe¡.
Ảnh hưởng của nông độ S¡ lên tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của 810 383/,800. Cau trúc, tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của hợp kim La(Feo,ggSio,12)13 dạng khối và băng trong từ trường thấp.e se sesse+sse+see+seexsetsserseerseerssrse 49 SN» triic tinh thé nan nen. Tính chất từ của mẫu hop kim La(Feo,sgSio,12)13 dang khối va dang băng trong từ trường thấp. eeccecsecssesssesssesssesssessesssesssecsessesssecseeseee 51 Kết luận chương 3.scsssssesssssessssssessessscsecsscssecsucssccoccancsscsscssecancsussacsaseaecssesscesceaseess 56 Chương 4.
CẤU TRÚC, TINH CHAT TỪ VÀ HIEU UNG TỪ NHIỆT CUA HỢP KIM Layz. Hệ hợp kim Laj_yCey(Feo,. Cau trúc tinh thé, tính chất từ của hợp kim Laj. Hiệu ung từ nhiệt cua hệ hop kim Laj.
Hệ hop kim Lao gRoz(FeossS1o ¡2)¡2 (R = Y, Sm, Tb, Ho, Yb). Cầu trúc tinh thé, tinh chất từ của hệ hợp kim LaosRoz(FeossS1o 12)13 (R = Y, Sin, Th, HO, aạỤ 3Ã. Hiệu ứng từ nhiệt cua hệ hop kim Lao,sRo,2( Feo,s9Sio,12) 13 /,=“ẨØÒÖ08Ó NS. 70 Kết luận chương 4.--s- << << s2 se E9 sEEsESsES4EsEseEsEseEsEEsEEsEsss s52 see 72 Chương 5.
CÁU TRÚC, HIỆU UNG TỪ NHIET VA ANH HUONG CUA ÁP SUÁT LÊN TÍNH CHÁT TỪ TRONG HỆ HỢP KIM DƯ La Lai. Cầu trúc tỉnh thé của hợp kim Laj4s(Feo gsSip,15)13 (5 = 0,03 0,06 và 0,09). Tính chất từ của hợp kim Lai;s (FeossS1o ¡s)¡s (6 = 0,03, 0,06 và 0,09). 76 Kết luận chương 5.-- 2-5 << 5< s2 se S9 s£EsESsES4ES E3 EsEEsEE3EE4E253503552 252 see 84 00090.
85 DANH MỤC CAC CÔNG TRINH KHOA HỌC DA CONG BO. 86 TÀI LIEU THAM KHẢO.-2- 2° e2 es£ss£EE+seEExsserxeserreserrsserrssee 87 1V DANH MỤC KÝ HIỆU VA CHỮ VIET TAT Tên viêt tái Tên đầy đủ Tên tiếng Việt A Exchange constant Hang sé trao déi a Lattice constant Hang số mang a a.u Arbitrary unit Don vi tuy y AFM Antiferromagnetic Phan 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 Chuyén pha từ bac một GMCE_| Giant magnetocaloric effect Hiệu ứng từ nhiệt không lồ H Magnetic field Từ trường ITEM Itinerant-electron metamagnetic Chuyén pha tir gia bền transition J Exchange interaction Tich phan 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 thé tích PM Paramagnetism Thuận từ RCP Relative cooling power Khả nang làm lạnh tương đối R-T Rare earth -Transition metal Dat hiém-Kim loại chuyén tiép S Total entropy Tổng entropy Se Electron entropy Entropy dién ttr Stat Lattice entropy Entropy mang Sm Magnetic entropy Entropy ttr SOMT ‡ Second-order magnetic phase Chuyên pha từ bậc hai transition SQUID | Superconducting quantum Giao thoa ké lượng tử siêu dẫn interference device T Temperature Nhiệt độ Tc Curie temperature Nhiét d6 Curie VSM ` Vibrating Sample Magnetometer | Từ kế mẫu rung XRD X-ray diffraction Nhiéu xa tia X AH Magnetic field change Biến thiên từ trường ASm Magnetic entropy change Biến thiên entropy tu ATaa Adiabatic temperature change Bién thién nhiét d6 doan nhiét AS max Max magnetic entropy change Biến thiên entropy từ cực đại ðTrwnM | Full width at haft the maximum of | Bán độ rộng đỉnh đường biến thiên ASm(T) entropy từ phụ thuộc nhiệt độ VI DANH MỤC BANG Bảng 1.1: VỊ trí các nguyên tử trong cấu trúc loại NaZn¡a của hợp chất LaCo;a[45].2: Một số thông số về nhiệt độ Tc và hiệu ứng từ nhiệt của các hợp kim La(Fe,.,Si,)13 [67] và La(Fe¡.3: Bảng thống kê hằng số mang a, nhiệt độ chuyền pha Tc và AS„ của một số hợp kim La(Fey.1: Hang sỐ mang a, nhiệt độ Curie Tc và mômen từ bão hòa Ms của các hợp kim La(Fe,_,Six)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 Lap gRo (Feo ggSin.1: Thông số về cấu trúc của hợp kim La¡„s(FeossSio,s)¡ạ (5 = 0,09) thuộc nhóm Fm-3c, no.7% (sai số của phô) được tính toán bằng phương pháp Rietveld.f (site occupation factor) hệ số chiếm lĩnh vị trices 75 vil DANH MỤC CÁC HÌNH VE, DO THỊ Hình 1.1: Sơ đồ mô phỏng về hiệu ứng từ nhiệt.-2- 2 2 2 +E£E££Ee£xz£xz e2 4 Hình 1.2: Đồ thị mô tả bán độ rộng ðTwHM VỚI các giá trị -ASmạ khác nhau của mẫu Lai.3: Mômen từ của vật liệu từ giả bền dưới tac dung của từ trường ngoài (a), đường cong từ hóa của vật liệu từ giả bền (b) .4: Đồ thị biên diễn sự phụ thuộc của năng lượng tự do vào từ độ.5: Biến thiên entropy từ, nhiệt dung của hop kim Gds(S1Ge;) theo nhiệt độ và từ trường [98j]. * + v3 tr gi 15 Hình 1.6: Duong cong -AS,,(T) của hợp kim Gd;S¡,Gex„ (AH = 5 T) [96].7: Đường cong -ASm(T) của hợp kim GdzGeaS1; và Gd;Ge¡ 9Si2Cup ¡ (AH = 5 T) [157].8: Đường cong -AS,,(T) của mẫu GdsSi; „Ge; „Nb;„ (AH = 2 T) [158].9: Đường cong -AS,,(T) của mẫu MnFePozAso,ss, Gd và GdzGe;S1; (AH =2 T (đỏ), 5 T (xanh)) [1 19].--- 5-5 5<+s+xs+cxsersereerseresreereee 16 Hình 1.10: Duong cong -AS,,(T) của băng hop kim Fe73,5-,Cr,Sij3,sBoNb3Au, (a) và Fe+s s_„Mn;ŠS1¡a sBoNbzCu; (b) [16].11: Đường cong -AS„(T) của bang vô định hình GdzoCoasFes [74].12: Đường cong -AS,,(T) của bang vô định hình Ho;;Tm¿oGd¡sCuazAls mu.13: Đường cong -AS„(T) của băng vô định hình và tinh thé GdCuAl IHWArrtttdatdttẨẢỎẢỔẢ.14: Đường cong -AS„(T) của băng vô định hình Fe7¢Y33 và đường lý thuyết [9].---¿--:- 5c ©5<+S<‡EEEEEEEE2E1221271711211211211211 2111111 xe 19 Hinh 1.15: Duong cong -AS,,(T) cua mẫu Fess-a„Co„Ni,Zr;B„Cu; [14].16: Đường cong -AS„(T) của mẫuFeoo_„Zr¡oB„ [32].17: Bién thién entropy tu phụ thuộc vào nhiệt độ AS,,(T) của hop kim Na; 6Mino3,;Gag43[59] deena = .18: Sự phụ thuộc của biến thiên entropy từ ASm vào nhiệt độ của băng hop kim N⁄sAg›Mnz;Sm; và N¿AgaMnz;Snàs [I].19: Duong cong -AS,, phụ thuộc vào nhiệt độ va từ trường AH của mẫu MnAs và MnAs¿.20: Biến thiên entropy từ AS,, phụ thuộc vào nhiệt độ của mẫu NisoMnso.21: a) Đường cong -AS,, 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 Sr;FeMoO, [29].22: Đường cong -AS„(T) của mẫu perovskites a) Lao 67Bao,33MnOs, b) Lao saBlooszBaos3MnOa [2 Ï ].- c5 St series 23 Hình 1.23: Đường cong -AS„(T) trong một số vật liệu perovskite a) Pr.Pb,MnOs; b) (Lao .„Pb„MnO2), AH = 1,35T [103].24: Cấu trúc tinh thé của hợp kim La(FeSï)¡s [136].25: Cấu trúc lập phương NaZnj; (a) cấu trúc tinh thé và (b) cấu trúc ði;801010905/i0 520000787.26: Nhiệt độ Tc của mẫu La(Fe).,Six)13 phụ thuộc nồng độ Si thay thé Fe [#91, A 111, M107, ® 13⁄4|.- th SH HH HH nhiệt 27 Hình 1.27: Mô men từ của nguyên tử Fe trong mẫu LaŒe¡.„Si¿)¡a phụ thuộc vào nồng độ Sĩ [ I I].--- ¿+ k+Sk+Ek+EE£EE2EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrkrkerkee 27 Hình 1.28: Đường cong -AS„(T) của mẫu LaFe 11491 và Gd [33].29: Đường cong -AS„(T) của mẫu LaF€toosCoo 2251 s va In 0v n is ng.30: Đường cong -AS„(T); chuyên pha bậc một và bậc hai của mẫu: a) La(Feo ggSio,12)13, La (Feo gSio,2)13 (AH = 2 T) [38]; b) La(Fep g9Sio,11)13, La(Feo.31: Đường cong -AS„(T) của mẫu Lay-yNay(Feo,ggSio,12)13 a) y = 0 và b) y =3 tại các từ trường AH =2, 3, 4, 5 T [68].
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt La(Fe,Si)13" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án vật lý chế tạo vật liệu từ nhiệt nazn13, nghiên cứu tính chất vật lý ứng dụng nhiệt điện hiệu quả.
Luận án "Tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt La(Fe,Si)13" 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 "Tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt La(Fe,Si)13" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt La(Fe,Si)13" thuộc chuyên ngành Vật lý Chất rắn. Danh mục: Vật Lý Chất Rắn.
Luận án "Tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt La(Fe,Si)13" có bao nhiêu trang?
Luận án "Tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt La(Fe,Si)13" có 117 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Tính chất vật lý vật liệu từ nhiệt La(Fe,Si)13" 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.