Nghiên cứu vật liệu manganite La0.3MnO3 và công nghệ chế tạo nano

Nghiên cứu màng mỏng la0 7 sr0 3 mno3 kích thước nanô mét chế tạo bằng phương pháp bốc bay xung laser, ứng dụng trong công nghệ vật liệu.

• Người hướng dẫn: PGS. Lê Văn Hằng
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vật liệu và Linh kiện nano
• Đề tài: Nghiên cứu vật liệu manganite La0.3MnO3 và ứng dụng trong công nghệ nano
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU MÀNG MÀNG PEROVSKITE MANGANITE
• 1.1. Tổng quan về perovskite manganite
• 1.2. Cấu trúc tinh thể và hiện tượng mào màng
• 1.2.1. Cấu trúc tinh thể perovskite
• 1.2.2. Hiệu ứng Jahn-Teller và các hiện tượng mào màng
• 1.3. Các tương tác trao đổi
• 1.3.1. Tương tác siêu trao đổi (Super Exchange interaction)
• 1.3.2. Tương tác trao đổi kép (Double Exchange Interaction)
• 1.4. Chuyển pha sắt từ - thuận từ và chuyển pha kim loại điện môi
• 1.5. Ảnh hưởng của từ trường và hiệu ứng từ trễ tại lân cận TC
• 1.6. Các kết quả nghiên cứu màng màng perovskite manganite
• 1.6.1. Một số kết quả nghiên cứu trên màng màng perovskite manganite
• 1.6.2. Ảnh hưởng điều kiện công nghệ chế tạo lên cấu trúc của màng manganite
• 1.6.3. Ảnh hưởng lên tính chất điện
• 1.6.4. Ảnh hưởng lên tính chất từ
• 1.6.5. Hiệu ứng từ trễ từ trường thấp
• 1.6.6. Các kết quả nghiên cứu về hiệu ứng từ trễ từ trường thấp (Low Field Magnetor-Resistance, viết tắt là LFMR)
• 1.6.7. Mô hình lý thuyết giải thích hiệu ứng từ trễ từ trường thấp
• 2. CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM
• 2.1. Phương pháp chế tạo mẫu
• 2.1.1. Chế tạo mẫu bia
• 2.1.2. Chế tạo màng màng La0.3MnO3 bằng phương pháp béc bay xung laser
• 2.2. Các phép đo phân tích tính chất của vật liệu
• 2.2.1. Phân tích cấu trúc bằng nhiễu xạ tia X
• 2.2.2. Phép đo tính chất từ
• 2.2.3. Các phép đo điện trở và từ trễ
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả nghiên cứu trên vật liệu bia
• 3.1.1. Phân tích cấu trúc
• 3.1.2. Phép đo các tính chất điện - từ. Kết quả nghiên cứu trên vật liệu màng màng
• 3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tính chất của màng màng
• 3.2.1. Phân tích cấu trúc
• 3.2.2. Phép đo tính chất từ
• 3.3. Ảnh hưởng của chiều dày lên tính chất của màng màng
• 3.3.1. Phân tích cấu trúc
• 3.3.2. Phép đo các tính chất điện - từ
• 3.4. Hiệu ứng từ trễ từ trường thấp
• MỞ ĐẦU
• KẾT LUẬN
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Vật Liệu Manganite La0

Vật liệu manganite với công thức hóa học La0.3MnO3 đang thu hút sự chú ý lớn trong lĩnh vực khoa học vật liệu và công nghệ nano. Sở dĩ có sự quan tâm này là do những tính chất độc đáo của vật liệu manganite cũng như tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ cảm biến đến lưu trữ dữ liệu. Nghiên cứu về La0.3MnO3 không chỉ giúp ta hiểu sâu hơn về các hiện tượng vật lý cơ bản mà còn mở ra cơ hội phát triển các thiết bị và công nghệ tiên tiến. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan về tính chất manganite, các phương pháp tổng hợp và những ứng dụng tiềm năng của nó.

1.1. Giới thiệu cấu trúc tinh thể perovskite của manganite

Cấu trúc tinh thể của La0.3MnO3 thuộc loại perovskite, một cấu trúc phổ biến với công thức chung ABO3. Trong cấu trúc này, ion Lanthanum (La) và Manganese (Mn) chiếm các vị trí A và B, tương ứng, và Oxygen (O) tạo thành mạng lưới bát diện bao quanh ion Mn. Cấu trúc perovskite của La0.3MnO3 thường không hoàn hảo mà có thể bị méo mó, ảnh hưởng đến tính chất từ và tính chất điện của vật liệu. Sự méo mó này có thể do sự khác biệt về kích thước ion hoặc sự tồn tại của các trạng thái oxy hóa khác nhau của Mn. Nghiên cứu cấu trúc tinh thể là bước quan trọng để hiểu và kiểm soát các tính chất của vật liệu manganite.

1.2. Tính chất điện và từ của La0.3MnO3

La0.3MnO3 thể hiện cả tính chất điện và từ thú vị, phụ thuộc mạnh mẽ vào cấu trúc tinh thể và thành phần hóa học. Ở nhiệt độ thấp, La0.3MnO3 thường có tính chất sắt từ (ferromagnetic) và dẫn điện tốt (metallic). Khi nhiệt độ tăng, vật liệu có thể chuyển sang trạng thái thuận từ (paramagnetic) và có tính chất bán dẫn hoặc cách điện. Tính chất từ của La0.3MnO3 có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi nồng độ doping (ví dụ, thay thế La bằng Sr hoặc Ca) hoặc bằng cách áp dụng từ trường. Những tính chất điện và từ này làm cho La0.3MnO3 trở thành vật liệu tiềm năng cho nhiều ứng dụng, bao gồm thiết bị điện tử, cảm biến từ, và lưu trữ dữ liệu.

II. Thách Thức Tổng Hợp Vật Liệu Nano La0

Việc tổng hợp La0.3MnO3 ở kích thước nano đặt ra nhiều thách thức. Kiểm soát kích thước hạt, diện tích bề mặt, và độ tinh khiết của sản phẩm là rất quan trọng để đảm bảo các tính chất mong muốn. Các phương pháp tổng hợp La0.3MnO3 truyền thống thường đòi hỏi nhiệt độ cao, dẫn đến sự kết tụ hạt và khó kiểm soát kích thước. Ngoài ra, việc duy trì tính đồng nhất về thành phần hóa học và cấu trúc tinh thể cũng là một vấn đề cần được giải quyết. Nghiên cứu tập trung vào phát triển các phương pháp tổng hợp mới, hiệu quả hơn để sản xuất hạt nano La0.3MnO3 với chất lượng cao.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước hạt và hình thái của La0.3MnO3

Kích thước và hình thái của hạt nano La0.3MnO3 chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố trong quá trình tổng hợp. Nhiệt độ, thời gian phản ứng, nồng độ chất phản ứng, và sự có mặt của các chất hoạt động bề mặt đều đóng vai trò quan trọng. Nhiệt độ quá cao có thể dẫn đến sự kết tụ hạt, trong khi nhiệt độ quá thấp có thể làm chậm quá trình phản ứng. Sử dụng các chất hoạt động bề mặt có thể giúp kiểm soát sự phát triển của hạt và ngăn ngừa sự kết tụ. Hiểu rõ các yếu tố này cho phép chúng ta điều chỉnh quy trình tổng hợp để đạt được kích thước và hình thái hạt mong muốn.

2.2. Vấn đề về độ tinh khiết và tính đồng nhất của vật liệu

Độ tinh khiết và tính đồng nhất là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tính chất của La0.3MnO3. Sự có mặt của các tạp chất hoặc sự không đồng nhất về thành phần hóa học có thể làm thay đổi đáng kể tính chất từ và tính chất điện của vật liệu. Để đạt được độ tinh khiết cao, cần sử dụng các hóa chất tinh khiết và kiểm soát chặt chẽ quá trình phản ứng. Các phương pháp phân tích như phổ nhiễu xạ tia X (XRD) và kính hiển vi điện tử quét (SEM) có thể được sử dụng để kiểm tra độ tinh khiết và tính đồng nhất của sản phẩm.

2.3. Các phương pháp đặc trưng cấu trúc và tính chất của vật liệu

Để xác định cấu trúc và tính chất của La0.3MnO3, nhiều kỹ thuật đặc trưng khác nhau được sử dụng. Phổ nhiễu xạ tia X (XRD) được sử dụng để xác định cấu trúc tinh thể và kích thước tinh thể. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) và kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) được sử dụng để quan sát hình thái bề mặt và kích thước hạt. Các kỹ thuật phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), phân tích nhiệt trọng lượng (TGA), và phân tích nhiệt vi sai (DTA) được sử dụng để xác định thành phần hóa học và độ bền nhiệt của vật liệu. Đo từ kế SQUID được sử dụng để đo tính chất từ. Đo điện trở suất được sử dụng để đo tính chất điện.

III. Cách Tổng Hợp La0

Nhiều phương pháp tổng hợp La0.3MnO3 đã được phát triển, mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng. Các phương pháp sol-gel, đốt cháy dung dịch, và đồng kết tủa là những lựa chọn phổ biến do tính đơn giản và khả năng kiểm soát kích thước hạt. Phương pháp sol-gel liên quan đến việc tạo ra một sol (hệ keo) từ các tiền chất kim loại, sau đó chuyển đổi sol thành gel và nung gel để tạo ra La0.3MnO3. Phương pháp đốt cháy dung dịch sử dụng nhiên liệu để đốt cháy các tiền chất kim loại trong dung dịch, tạo ra hạt nano La0.3MnO3. Phương pháp đồng kết tủa kết tủa các tiền chất kim loại từ dung dịch, sau đó nung kết tủa để tạo ra sản phẩm cuối cùng.

3.1. Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp sol gel

Phương pháp sol-gel có nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng kiểm soát thành phần hóa học, kích thước hạt, và độ tinh khiết. Quá trình này thường được thực hiện ở nhiệt độ thấp, giúp giảm thiểu sự kết tụ hạt. Tuy nhiên, phương pháp sol-gel cũng có một số nhược điểm, chẳng hạn như thời gian phản ứng dài và sử dụng các dung môi hữu cơ đắt tiền. Việc kiểm soát quá trình thủy phân và ngưng tụ của các tiền chất kim loại cũng có thể gặp khó khăn.

3.2. Tổng hợp La0.3MnO3 bằng phương pháp đốt cháy dung dịch

Phương pháp đốt cháy dung dịch là một kỹ thuật nhanh chóng và hiệu quả để tổng hợp hạt nano La0.3MnO3. Trong phương pháp này, các tiền chất kim loại được hòa tan trong dung dịch và đốt cháy với một nhiên liệu, chẳng hạn như glycine hoặc citric acid. Nhiệt độ cao tạo ra trong quá trình đốt cháy thúc đẩy phản ứng tạo thành La0.3MnO3. Kích thước hạt và hình thái có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh loại nhiên liệu, tỷ lệ nhiên liệu/tiền chất, và nhiệt độ đốt cháy.

3.3. Phương pháp đồng kết tủa và ứng dụng trong tổng hợp manganite

Phương pháp đồng kết tủa là một kỹ thuật đơn giản và hiệu quả để tổng hợp La0.3MnO3 với kích thước hạt nhỏ. Trong phương pháp này, các tiền chất kim loại được kết tủa đồng thời từ dung dịch bằng cách thêm một chất kết tủa, chẳng hạn như hydroxide hoặc oxalate. Kết tủa sau đó được nung để tạo thành La0.3MnO3. Kích thước hạt và độ tinh khiết có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh pH, nồng độ tiền chất, và nhiệt độ nung.

IV. Ứng Dụng Tiềm Năng của La0

La0.3MnO3 có tiềm năng ứng dụng rất lớn trong công nghệ nano. Các ứng dụng tiềm năng bao gồm cảm biến, xúc tác, lưu trữ dữ liệu, thiết bị điện tử, và năng lượng. Tính chất điện và từ độc đáo của La0.3MnO3, kết hợp với khả năng điều chỉnh kích thước và hình thái, làm cho nó trở thành một vật liệu hấp dẫn cho nhiều ứng dụng khác nhau. Nghiên cứu tiếp tục về La0.3MnO3 sẽ mở ra nhiều cơ hội mới trong công nghệ nano.

4.1. Ứng dụng làm điện cực trong pin lithium ion

La0.3MnO3 có thể được sử dụng làm vật liệu điện cực trong pin lithium-ion. Cấu trúc perovskite của La0.3MnO3 cho phép ion lithium di chuyển dễ dàng trong mạng lưới tinh thể, giúp tăng cường hiệu suất và tuổi thọ của pin. Ngoài ra, La0.3MnO3 có độ ổn định hóa học cao, làm cho nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho các ứng dụng pin lithium-ion.

4.2. La0.3MnO3 trong xúc tác và xử lý nước

La0.3MnO3 thể hiện hoạt tính xúc tác tốt trong nhiều phản ứng hóa học, bao gồm oxy hóa CO và khử NOx. Diện tích bề mặt lớn của hạt nano La0.3MnO3 làm tăng số lượng vị trí hoạt động xúc tác, giúp tăng cường hiệu suất phản ứng. La0.3MnO3 cũng có thể được sử dụng trong xử lý nước để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ.

4.3. Triển vọng ứng dụng trong cảm biến từ và sinh học

Tính chất từ của La0.3MnO3 làm cho nó trở thành một vật liệu tiềm năng cho các cảm biến từ. Hạt nano La0.3MnO3 có thể được sử dụng để phát hiện các từ trường nhỏ hoặc để đánh dấu các phân tử sinh học trong các ứng dụng y sinh. Ví dụ, La0.3MnO3 có thể được sử dụng để gắn vào các tế bào ung thư và theo dõi sự di chuyển của chúng trong cơ thể.

V. Kết Luận Tiềm Năng và Hướng Nghiên Cứu Vật Liệu La0

Nghiên cứu về vật liệu manganite La0.3MnO3 đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức và cơ hội phía trước. Phát triển các phương pháp tổng hợp mới, hiệu quả hơn để sản xuất hạt nano La0.3MnO3 với kích thước và hình thái được kiểm soát là rất quan trọng. Nghiên cứu sâu hơn về tính chất điện và từ của La0.3MnO3, cũng như tương quan giữa cấu trúc và tính chất, sẽ giúp mở ra nhiều ứng dụng mới. La0.3MnO3 hứa hẹn sẽ đóng một vai trò quan trọng trong công nghệ nano trong tương lai.

5.1. Tối ưu hóa phương pháp tổng hợp để cải thiện tính chất vật liệu

Việc tối ưu hóa các phương pháp tổng hợp hiện có, cũng như phát triển các phương pháp tổng hợp mới, là rất quan trọng để cải thiện tính chất của La0.3MnO3. Nghiên cứu tập trung vào việc kiểm soát kích thước hạt, hình thái, độ tinh khiết, và tính đồng nhất của vật liệu. Sử dụng các kỹ thuật tổng hợp tiên tiến, chẳng hạn như tổng hợp vi sóng hoặc tổng hợp siêu âm, có thể giúp giảm thời gian phản ứng và cải thiện chất lượng sản phẩm.

5.2. Nghiên cứu tương quan giữa cấu trúc và tính chất của manganite

Hiểu rõ mối tương quan giữa cấu trúc và tính chất của La0.3MnO3 là rất quan trọng để thiết kế các vật liệu với tính chất mong muốn. Nghiên cứu tập trung vào việc điều chỉnh cấu trúc tinh thể, thành phần hóa học, và vi cấu trúc của vật liệu. Sử dụng các kỹ thuật mô phỏng máy tính, chẳng hạn như tính toán mật độ hàm (DFT), có thể giúp dự đoán các tính chất của La0.3MnO3 và định hướng các thí nghiệm thực nghiệm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

§¹i häc Quèc gia hµ néi tr−êng ®¹i häc c«ng nghÖ NguyÔn v¨n §¹i nghiªn cøu mµng máng La0.3MnO3 kÝch th−íc nan« mÐt ChÕ t¹o b»ng ph−¬ng ph¸p bèc bay xung laser Chuyªn ngµnh: VËt liÖu vµ Linh kiÖn nan« LuËn v¨n th¹c sÜ Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: PGS. Lª V¨n Hång Hµ Néi - 2006 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 2 Môc lôc Trang phô b×a Lêi c¶m ¬n Môc lôc Më ®Çu 1 Ch−¬ng 1. VËt liÖu mµng máng perovskite 5 manganite 1. Tæng quan vÒ perovskite manganite 5 1.

CÊu tróc tinh thÓ vµ hiÖn t−îng mÐo m¹ng 6 1. CÊu tróc tinh thÓ perovskite 6 1. HiÖu øng Jahn- Teller vµ c¸c hiÖn t−îng mÐo m¹ng 7 1. C¸c t−¬ng t¸c trao ®æi 9 1.

T−¬ng t¸c siªu trao ®æi (Super Exchange interaction) 9 1. T−¬ng t¸c trao ®æi kÐp (Double Exchange Interaction) 10 1. ChuyÓn pha s¾t tõ - thuËn tõ vµ chuyÓn pha kim lo¹i ®iÖn m«i 12 1. ¶nh h−ëng cña tõ tr−êng vµ hiÖu øng tõ trë t¹i l©n cËn TC 13 1.

C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu mµng máng perovskite manganite 15 1. Mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu trªn mµng máng perovskite 15 manganite 1. ¶nh h−ëng ®iÒu kiÖn c«ng nghÖ chÕ t¹o lªn cÊu tróc cña mµng 17 máng manganite 1. ¶nh h−ëng lªn tÝnh chÊt ®iÖn 19 1.

¶nh h−ëng lªn tÝnh chÊt tõ 21 1. HiÖu øng tõ trë tõ tr−êng thÊp 23 1. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ hiÖu øng tõ trë tõ tr−êng thÊp (Low 24 – Field Magnetor-Resistance, viÕt t¾t lµ LFMR) 1. M« h×nh lý thuyÕt gi¶i thÝch hiÖu øng tõ trë tõ tr−êng thÊp 26 Ch−¬ng 2.

kü thuËt thùc nghiÖm 30 2. Ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o mÉu 30 2. ChÕ t¹o mÉu bia 30 2. ChÕ t¹o mµng máng La0.3MnO3 b»ng ph−¬ng ph¸p bèc bay 30 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 3 xung laser 2.

C¸c phÐp ®o ph©n tÝch tÝnh chÊt cña vËt liÖu 35 2. Ph©n tÝch cÊu tróc b»ng nhiÔu x¹ kÕ tia X 35 2. PhÐp ®o tÝnh chÊt tõ 35 2. C¸c phÐp ®o ®iÖn trë vµ tõ trë 36 Ch−¬ng 3.

KÕt qu¶ vµ th¶o luËn 38 3. KÕt qu¶ nghiªn cøu trªn vËt liÖu bia 38 3. Ph©n tÝch cÊu tróc 38 3. PhÐp ®o c¸c tÝnh chÊt ®iÖn - tõ.

KÕt qu¶ nghiªn cøu trªn vËt liÖu liÖu mµng máng 40 3. ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é ñ lªn tÝnh chÊt cña mµng máng 40 3.Ph©n tÝch cÊu tróc 40 3. PhÐp ®o tÝnh chÊt tõ 41 3.¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é ñ lªn tÝnh chÊt tõ trë 42 3. ¶nh h−ëng cña chiÒu dµy lªn tÝnh chÊt cña mµng máng 44 3.

Ph©n tÝch cÊu tróc 44 3. PhÐp ®o c¸c tÝnh chÊt ®iÖn - tõ 45 3. ¶nh h−ëng cña chiÒu dµy lªn tÝnh chÊt tõ trë 47 3. HiÖu øng tõ trë tõ tr−êng thÊp 49 KÕt luËn 55 Danh môc c¸c c«ng tr×nh c«ng bè 56 Tµi liÖu tham kh¶o 57 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Thank you for evaluating AnyBizSoft PDF Splitter.

A watermark is added at the end of each output PDF file. To remove the watermark, you need to purchase the software from http://www.com/buy/buy-pdf-splitter.html TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 5 Më ®Çu Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, vËt liÖu cã kÝch th−íc nan« mÐt ®· ®−îc quan t©m nghiªn cøu m¹nh mÏ bëi kh¶ n¨ng øng dông cña chóng. HiÖu øng giam gi÷ l−îng tö xuÊt hiÖn trong lo¹i vËt liÖu nµy lµ nguyªn nh©n g©y ra nh÷ng tÝnh chÊt ®Æc biÖt ch−a tõng ®−îc quan s¸t trªn c¸c vËt liÖu cæ ®iÓn tr−íc ®ã. Nghiªn cøu vÒ vËt liÖu nan« rÊt phong phó vµ ®a d¹ng trong c¶ lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm.

C¸c kÕt qu¶ ®· më ra nh÷ng triÓn väng øng dông to lín dùa trªn c¸c tÝnh chÊt quang - ®iÖn – tõ. Tõ ®ã cã thÓ t¹o ra c¸c thiÕt bÞ, c¸c linh kiÖn nh»m phôc vô, n©ng cao ®êi sèng con ng−êi. Trong c¸c vËt liÖu cã cÊu tróc nan«, vËt liÖu tõ nan« cã mét vÞ trÝ ®Æc biÖt ®· thu hót ®−îc sù quan t©m nghiªn cøu. C¸c h¹t tõ nan« ®−îc xem nh− cã triÓn väng lín trong c¸c øng dông xö lý m«i tr−êng vµ ®Æc biÖt lµ trong y sinh.

Mét khÝa c¹nh kh¸c cña vËt liÖu tõ nan« ®· ®−îc quan t©m nghiªn cøu lµ hiÖu øng tõ trë trong c¸c mµng máng kÝch th−íc nan« mÐt. Tõ c¸c kÕt qu¶ thu ®−îc, ng−êi ta hy väng c¸c øng dông cña nã sÏ n©ng cao kh¶ n¨ng xö lý th«ng tin, thu nhá kÝch th−íc cña c¸c linh kiÖn ®iÖn tö. Nghiªn cøu vÒ vËt liÖu tõ ®−îc tËp trung m¹nh vµo hä vËt liÖu cã cÊu tróc perovskite ABO3 (A lµ nguyªn tè ®Êt hiÕm, B lµ c¸c kim lo¹i chuyÓn tiÕp). Ngoµi sù xuÊt hiÖn cña hiÖu øng tõ trë khæng lå (Colossal MagnetoResistance - CMR), hä vËt liÖu ABO3 cßn thÓ hiÖn nhiÒu tÝnh chÊt lý thó kh¸c vµ thu hót ®−îc sù quan t©m nghiªn cøu.

HÇu hÕt c¸c vËt liÖu perovskite ABO3 ®Òu thÓ hiÖn tÝnh chÊt ph¶n s¾t tõ- ®iÖn m«i. Khi ®−îc pha t¹p lç trèng b»ng c¸ch thay thÕ mét phÇn nguyªn tè ®Êt hiÕm (R) bëi c¸c kim lo¹i kiÒm thæ (A') nh− Ba, Ca, Sr, Pb. th× c¸c hîp chÊt R1- x A'xBO3 thÓ hiÖn mèi t−¬ng quan m¹nh mÏ gi÷a c¸c tÝnh chÊt ®iÖn-tõ vµ cÊu tróc tinh thÓ. C¸c tÝnh chÊt nµy kh«ng chØ thay ®æi theo nång ®é pha t¹p mµ cßn phô thuéc m¹nh vµo nh÷ng t¸c nh©n bªn ngoµi nh− nhiÖt ®é, tõ tr−êng, ®iÖn tr−êng, ¸p suÊt.

HiÖu øng CMR th−êng x¶y ra m¹nh nhÊt t¹i l©n cËn nhiÖt ®é chuyÓn pha s¾t tõ - thuËn tõ TC trong c¸c hîp chÊt s¾t tõ manganite A0.3MnO3, kÌm theo (LUAN.laser TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 6 ®ã lµ chuyÓn pha kim lo¹i - ®iÖn m«i cña tÝnh dÉn t¹i nhiÖt ®é TP. Ngoµi hiÖu øng CMR x¶y ra t¹i nhiÖt ®é chuyÓn pha s¾t tõ - thuËn tõ, ®èi víi c¸c mÉu ®a tinh thÓ, ng−êi ta cßn thÊy hiÖu øng tõ trë xuÊt hiÖn t¹i vïng nhiÖt ®é thÊp trong tõ tr−êng thÊp. C¸c tÝnh chÊt ®iÖn - tõ cña c¸c manganite ®Òu ®−îc gi¶i thÝch trªn c¬ së hiÖn t−îng mÐo m¹ng (mÐo Jahn - Teller vµ mÐo GdFeO3) vµ c¬ chÕ trao ®æi kÐp. GÇn ®©y, hiÖn t−îng bÊt ®ång nhÊt vµ t¸ch pha trong c¸c vËt liÖu ®−îc coi lµ yÕu tè ®ãng vai trß quan träng trong tÝnh dÉn mµ ®Æc biÖt lµ hiÖu øng tõ trë tõ tr−êng thÊp.

Thªm vµo ®ã, sù ®ång tån t¹i vµ c¹nh tranh cña c¸c t−¬ng t¸c tr¸i dÊu trong c¸c manganite còng lµ nh÷ng vÊn ®Ò rÊt ®¸ng quan t©m bëi lÏ ®©y lµ nguyªn nh©n g©y nªn hiÖn t−îng bÊt tho¶ tõ, vµ cïng víi c¸c yÕu tè bÊt trËt tù kh¸c sÏ lµm cho c¸c vËt liÖu thÓ hiÖn c¸c tÝnh chÊt thuû tinh tõ. Song song víi viÖc nghiªn cøu c¸c vËt liÖu d¹ng khèi, c¸c vËt liÖu manganite d¹ng mµng máng víi c¸c tÝnh chÊt næi tréi cña chóng còng ®· thu hót ®−îc sù quan t©m nghiªn cøu ®Æc biÖt. Bªn c¹nh viÖc kh¸m ph¸ ra hiÖu øng tõ trë lín t¹i nhiÖt ®é phßng, vËt liÖu mµng máng perovskite manganite ®· ®−îc quan t©m nghiªn cøu bëi lý do kh¸c ®ã lµ kh¶ n¨ng chÕ t¹o ®−îc nh÷ng mµng máng cã chÊt l−îng cao còng nh− t¹o ®−îc nh÷ng ®¬n tinh thÓ perovskite ®a thµnh phÇn. C¸c mµng máng perovskite manganite ®· ®−îc nghiªn cøu chÕ t¹o b»ng nhiÒu ph−¬ng ph¸p kh¸c nhau nh− ph−¬ng ph¸p phón x¹ catèt (Cathod Sputtering), ph−¬ng ph¸p epitaxy chïm ph©n tö (Molecular Beam Epitaxy - MBE) vµ ph−¬ng ph¸p l¾ng ®äng ho¸ häc tõ pha h¬i kim lo¹i - h÷u c¬ (Metal- Organic Chemical Vapour Deposition - MOCVD).

Tuy nhiªn, ph−¬ng ph¸p phæ biÕn nhÊt lµ ph−¬ng ph¸p bèc bay b»ng xung laser (Pulse Laser Deposition - PLD). PLD lµ ph−¬ng ph¸p cã nhiÒu −u ®iÓm trong viÖc chÕ t¹o mµng máng cña c¸c «xit ®a thµnh phÇn bëi nguyªn lý lµm viÖc ®¬n gi¶n, hîp phÇn cña vËt liÖu bia ®−îc ®¶m b¶o trong qu¸ tr×nh bèc bay. C¸c nghiªn cøu gÇn ®©y ®Òu chØ ra tÝnh chÊt cña c¸c mµng máng manganite bÞ ¶nh h−ëng m¹nh bëi hiÖu øng g©y biÕn d¹ng m¹ng, nã ®−îc xem nh− yÕu tè chÝnh ®Ó ph©n biÖt c¸c tÝnh chÊt cña vËt liÖu mµng víi vËt liÖu khèi. Sù biÕn d¹ng m¹ng g©y nªn bëi ¶nh h−ëng cña ®Õ do sai kh¸c h»ng sè m¹ng gi÷a ®Õ - mµng, qu¸ tr×nh xö lý nhiÖt vµ hiÖu øng kÝch th−íc.

§ã cã thÓ lµ nguyªn nh©n (LUAN.laser TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 7 lµm thay ®æi c¸c tÝnh chÊt nh− cÊu tróc, vi cÊu tróc, nhiÖt ®é chuyÓn pha kim lo¹i ®iÖn m«i (TMI), nhiÖt ®é chuyÓn pha s¾t tõ - thuËn tõ TC vµ ®Æc biÖt lµ ¶nh h−ëng lªn hiÖu øng tõ trë cña vËt liÖu nµy. Nghiªn cøu c¸c tÝnh chÊt ®iÖn - tõ cña c¸c manganite lµ mét chñ ®Ò ®· thu hót sù quan t©m m¹nh trªn thÕ giíi còng nh− ë ViÖt nam, c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu kh¸ kü l−ìng vµ cã hÖ thèng. Tuy nhiªn, ë trong n−íc c¸c nghiªn cøu míi chØ dõng l¹i trªn c¸c vËt liÖu d¹ng khèi. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ vËt liÖu manganite d¹ng mµng máng cßn lµ mét vÊn ®Ò ch−a ®−îc gi¶i quyÕt.

H¬n thÕ n÷a, viÖc chÕ t¹o mµng máng lµ b−íc tÊt yÕu ®Ó tiÕn tíi chÕ t¹o c¸c linh kiÖn vµ tiÕp cËn víi nghµnh Khoa häc vµ C«ng nghÖ nan«. ViÖc nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña hiÖu øng kÝch th−íc lªn tÝnh chÊt ®iÖn - tõ vµ hiÖu øng tõ trë cña c¸c mµng máng manganite kh«ng nh÷ng høa hÑn cho nh÷ng triÓn väng øng dông to lín, mµ cßn lµ mét ®Ò tµi thó vÞ cho c¸c nghiªn cøu c¬ b¶n. KÕt qu¶ nghiªn cøu trªn c¸c vËt liÖu manganite ®Òu chØ ra hîp chÊt La0.3MnO3 cho gi¸ trÞ tõ trë cao vµ nhiÖt ®é chuyÓn pha s¾t tõ-thuËn tõ TC lµ cao nhÊt (~365K). Hîp chÊt nµy ®−îc xem lµ phï hîp nhÊt cho viÖc nghiªn cøu øng dông ë nhiÖt ®é phßng.

Tõ c¸c lý do trªn vµ dùa vµo c¸c ®iÒu kiÖn thiÕt bÞ s½n cã, h−íng nghiªn cøu cña phßng thÝ nghiÖm nªn chóng t«i ®· lùa chän ®Ò tµi cho luËn v¨n lµ: “Nghiªn cøu mµng máng La0,7Sr0,3MnO3 kÝch th−íc nan« mÐt chÕ t¹o b»ng ph−¬ng ph¸p bèc bay xung laser” Môc tiªu cña luËn v¨n: + ChÕ t¹o thµnh c«ng mµng máng La0.3MnO3 b»ng ph−¬ng ph¸p bèc bay xung laser. + Nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña c¸c ®iÒu kiÖn chÕ t¹o lªn tÝnh chÊt tõ trë cña mµng máng La0. + Nghiªn cøu hiÖu øng tõ trë tõ tr−êng thÊp cña mµng máng ®a tinh thÓ La0. Néi dung luËn v¨n: LuËn v¨n ®−îc tiÕn hµnh nghiªn cøu b»ng ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm, kÕt hîp víi viÖc ph©n tÝch sè liÖu thùc nghiÖm nh»m ®−a ra c¸c nhËn (LUAN.laser TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 8 ®Þnh vÒ ¶nh h−ëng cña c¸c ®iÒu kiÖn chÕ t¹o lªn hiÖu øng tõ trë vµ hiÖu øng tõ trë tõ tr−êng thÊp.