Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu tính chất của hợp chất La23Ca13Mn1XCoXO3

• Tác giả: Trần Minh Tiên
• Người hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Huy Sinh
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vật lý Nhiệt
• Đề tài: Nghiên cứu tính chất hợp chất La23Ca13Mn1XCoXO3
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA HỆ VẬT LIỆU PEROVSKITE LaₓCaᵧMn𝓏O₃
• 1.1. Hợp chất côban trong perovskite. Kích thước của cation ở vị trí A
• 1.1.1. Trường bát diện, sự tách mức năng lượng và trật tự quỹ đạo trong trường tinh thể bát diện. Trạng thái spin và cấu hình spin của các điện tử lớp d trong trường tinh thể bát diện
• 1.1.2. Tương tác siêu trao đổi (Super exchange - SE). Tương tác trao đổi kép (Double exchange - DE). Sự tồn tại đồng thời và cạnh tranh giữa hai loại tương tác AFM và FM trong hợp chất manganite có pha tạp
• 1.1.3. Hiệu ứng từ điện trở khổng lồ (CMR) trong Perovskite. Lý thuyết hàm Bloch
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Chế tạo mẫu. Phương pháp nghiên cứu. Nghiên cứu cấu trúc: Phép đo nhiễu xạ bột Rơnghen (nhiễu xạ bột tia X)
• 2.2. Phân tích phổ tán sắc năng lượng (EDS). Ảnh hiển vi điện tử quét
• 2.3. Phép đo điện trở R(T)
• 3. CHƯƠNG 3: THẢO LUẬN VÀ KẾT QUẢ
• 3.1. Kết quả phân tích cấu trúc tinh thể. Kết quả phân tích thành phần mẫu
• 3.2. Sự phụ thuộc của từ độ vào nhiệt độ của mẫu. Điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ của hệ mẫu LaₓCaᵧMn𝓏O₃ trong vùng từ trường thấp H = 0
• 3.3. Từ trở phụ thuộc vào nhiệt độ trong vùng từ trường thấp. Từ trở phụ thuộc vào từ trường tại nhiệt độ xác định
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tính chất hợp chất La23Ca13Mn1XCoXO3

Hợp chất La23Ca13Mn1XCoXO3 là một thành viên quan trọng trong họ hợp chất perovskite. Hợp chất này có cấu trúc tinh thể đặc trưng với các ion La, Ca, Mn, và Co. Tính chất vật liệu của hợp chất này được nghiên cứu sâu sắc, đặc biệt là trong lĩnh vực khoa học vật liệu. Các nghiên cứu cho thấy rằng hợp chất này có khả năng chuyển pha và tính chất điện từ độc đáo, làm cho nó trở thành một ứng viên lý tưởng cho các ứng dụng trong công nghệ hiện đại. Hợp chất LaCaMnO3 là một ví dụ điển hình cho các nghiên cứu về tính chất điện từ của các vật liệu perovskite. Các tính chất điện từ của hợp chất này phụ thuộc vào cấu trúc tinh thể và sự phân bố của các ion trong mạng tinh thể.

1.1 Tính chất điện

Tính chất điện của hợp chất La23Ca13Mn1XCoXO3 được xác định bởi sự tương tác giữa các ion trong mạng tinh thể. Hiệu ứng từ điện trở khổng lồ (CMR) là một trong những tính chất nổi bật của hợp chất này. Nghiên cứu cho thấy rằng điện trở của hợp chất này phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ và từ trường. Khi nhiệt độ giảm, điện trở của hợp chất này có xu hướng giảm, cho thấy sự chuyển pha từ trạng thái điện môi sang trạng thái kim loại. Điều này có thể được giải thích bằng lý thuyết điện trở và tương tác siêu trao đổi giữa các ion trong mạng tinh thể. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sự thay thế ion Co vào vị trí Mn có thể làm thay đổi đáng kể các tính chất điện của hợp chất này.

1.2 Tính chất từ

Tính chất từ của hợp chất La23Ca13Mn1XCoXO3 cũng rất đáng chú ý. Hợp chất này thể hiện tính chất từ mạnh mẽ, với khả năng chuyển đổi giữa các trạng thái từ khác nhau. Sự tương tác giữa các ion Mn và Co trong mạng tinh thể tạo ra các trạng thái từ khác nhau, từ từ tính đến phản từ. Nghiên cứu cho thấy rằng nhiệt độ chuyển pha từ tính (Tc) của hợp chất này có thể được điều chỉnh thông qua việc thay thế các ion trong cấu trúc. Điều này mở ra khả năng ứng dụng trong các thiết bị từ tính và cảm biến từ. Các nghiên cứu về tính chất từ của hợp chất này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế từ tính mà còn có thể dẫn đến các ứng dụng thực tiễn trong công nghệ từ tính.

1.3 Tính chất hóa học

Tính chất hóa học của hợp chất La23Ca13Mn1XCoXO3 cũng rất quan trọng trong việc xác định ứng dụng của nó. Hợp chất này có khả năng phản ứng với các chất khác, tạo ra các sản phẩm mới với tính chất khác nhau. Nghiên cứu cho thấy rằng hợp chất này có thể được sử dụng trong các ứng dụng xúc tác, đặc biệt là trong các phản ứng oxy hóa. Sự thay thế ion Co vào vị trí Mn không chỉ ảnh hưởng đến tính chất điện và từ mà còn làm thay đổi tính chất hóa học của hợp chất. Điều này có thể dẫn đến việc phát triển các vật liệu mới với tính chất ưu việt hơn cho các ứng dụng trong công nghệ hóa học.