Nghiên Cứu Vật Liệu Nano 1-xCaxFeO3: Kết Quả và Ứng Dụng

Tài liệu nghiên cứu Nghiên cứu tổng hợp khảo sát cấu trúc và tính chất của vật liệu nano perovskite y1xcaxfeo3, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Trường học: Sở Khoa Học Và Công Nghệ Thành Đoàn Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Vật Liệu Nano
• Đề tài: Nghiên Cứu Vật Liệu Nano 1-xCaxFeO3: Kết Quả và Ứng Dụng
• Loại tài liệu: Báo Cáo Nghiệm Thu
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
• 2. CHƯƠNG II: NỘI DUNG CỨU
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4. CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Vật Liệu Nano CaFeO3 Giới Thiệu

Trong những năm gần đây, lĩnh vực khoa học vật liệu chứng kiến sự trỗi dậy mạnh mẽ của vật liệu nano, đặc biệt là các oxit phức hợp như CaFeO3. Vật liệu nano CaFeO3 thuộc họ perovskite, thu hút sự chú ý bởi những tính chất độc đáo so với vật liệu khối truyền thống. Việc giảm kích thước vật liệu xuống thang nano mét mang lại những hiệu ứng lượng tử, làm thay đổi tính chất hóa lý, mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi. Bài viết này sẽ trình bày tổng quan về nghiên cứu vật liệu nano CaFeO3, từ phương pháp tổng hợp đến những ứng dụng đầy hứa hẹn.

1.1. Khái niệm và Phân loại Vật Liệu Nano Tổng quan

Vật liệu nano được định nghĩa là vật liệu có ít nhất một chiều kích thước nằm trong khoảng từ 1 đến 100 nanomet. Chúng được phân loại dựa trên số chiều (0D, 1D, 2D, 3D), hình dạng (hạt, dây, ống, màng), thành phần hóa học (kim loại, bán dẫn, oxit) và ứng dụng. Việc kiểm soát kích thước và hình dạng vật liệu nano là yếu tố then chốt để điều chỉnh tính chất của chúng. Kích thước hạt vật liệu nano có ảnh hưởng lớn đến nhiều tính chất. Theo tài liệu, "khi giảm kích thước hạt đến thang nanomet sẽ dẫn đến xuất hiện trong chúng hiệu ứng kích thước lượng tử". Điều này tạo nên sự khác biệt về tính chất vật liệu nano CaFeO3 so với vật liệu bulk.

1.2. Cấu trúc Perovskite ABO3 và Vật liệu CaFeO3 Tìm hiểu

Cấu trúc perovskite ABO3 là cấu trúc phổ biến của nhiều oxit phức hợp, bao gồm cả CaFeO3. Cấu trúc này bao gồm các ion A (ví dụ: Ca), B (ví dụ: Fe) và O (oxy) sắp xếp theo một mạng lưới lập phương. Ảnh hưởng của Ca đến FeO3 là thay đổi các tính chất của vật liệu. Sự biến đổi trong cấu trúc tinh thể CaFeO3 có thể dẫn đến sự thay đổi đáng kể trong tính chất điện, từ, quang và xúc tác. "Cấu trúc perovskite được coi là ổn định khi 0,79 < t < 1,02". Do đó, việc nghiên cứu cấu trúc tinh thể là cần thiết.

II. Tổng Hợp Vật Liệu Nano CaFeO3 Phương Pháp Hiệu Quả

Việc tổng hợp vật liệu nano CaFeO3 đòi hỏi những phương pháp kiểm soát chặt chẽ kích thước, hình dạng và thành phần pha. Các phương pháp tổng hợp phổ biến bao gồm phương pháp gốm truyền thống, phương pháp đồng kết tủa, phương pháp sol-gel và các phương pháp pha khí. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với những mục tiêu và điều kiện khác nhau. Nghiên cứu tìm ra phương pháp tối ưu để tạo ra vật liệu nano CaFeO3 có chất lượng cao là vô cùng quan trọng.

2.1. Phương Pháp Đồng Kết Tủa Ưu và Nhược Điểm

Phương pháp đồng kết tủa là một phương pháp hóa học ướt, dựa trên sự kết tủa đồng thời của các ion kim loại từ dung dịch. Ưu điểm của phương pháp này là khả năng kiểm soát thành phần hóa học và kích thước hạt ở mức độ phân tử. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm là khó kiểm soát sự kết tụ của các hạt nano và đòi hỏi quá trình xử lý nhiệt để loại bỏ các tạp chất. "Ưu điểm của phương pháp này là do các hạt oxit được trộn và phân tán đồng đều trong nhau và cấp hạt nhỏ nên phản ứng pha rắn xảy ra thuận lợi". Việc điều chỉnh pH và nồng độ dung dịch là rất quan trọng.

2.2. Phương Pháp Sol Gel Quy Trình và Ứng Dụng

Phương pháp sol-gel là một phương pháp hóa học ướt khác, dựa trên sự thủy phân và ngưng tụ của các tiền chất kim loại. Phương pháp này cho phép tạo ra các vật liệu nano có độ tinh khiết cao, độ đồng nhất tốt và kích thước hạt có thể điều chỉnh. Tuy nhiên, phương pháp sol-gel có thể tốn kém hơn so với phương pháp đồng kết tủa và đòi hỏi các tiền chất đặc biệt. "Vật liệu được hình thành từ cấp độ quy mô nguyên tử, phân tử, ion nên có độ đồng nhất rất cao, bề mặt riêng lớn, dải phân bố kích thước hạt hẹp." Do đó, phương pháp này được ứng dụng nhiều để chế tạo màng mỏng.

2.3. So sánh các Phương pháp Tổng hợp CaFeO3 Lựa chọn tối ưu

Việc lựa chọn phương pháp tổng hợp phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm yêu cầu về kích thước hạt, độ tinh khiết, chi phí và khả năng mở rộng quy mô sản xuất. Phương pháp gốm truyền thống có ưu điểm về chi phí thấp nhưng khó kiểm soát kích thước hạt. Phương pháp đồng kết tủa và sol-gel cho phép kiểm soát tốt hơn kích thước hạt nhưng đòi hỏi kỹ thuật và hóa chất phức tạp hơn. Chi phí sản xuất vật liệu nano CaFeO3 là một yếu tố quan trọng cần xem xét. Mỗi phương pháp có những ưu điểm riêng.

III. Tính Chất Vật Liệu Nano CaFeO3 Khám Phá Tiềm Năng

Các tính chất vật liệu nano CaFeO3, bao gồm tính chất cấu trúc, quang học, từ tính và điện hóa, phụ thuộc mạnh mẽ vào kích thước hạt, thành phần hóa học và cấu trúc tinh thể. Nghiên cứu chi tiết các tính chất này là rất quan trọng để hiểu rõ cơ chế hoạt động và khai thác tối đa tiềm năng ứng dụng của vật liệu nano CaFeO3. Tính chất từ tính vật liệu nano CaFeO3 cũng rất quan trọng.

3.1. Phân Tích Cấu Trúc Tinh Thể CaFeO3 bằng XRD Hướng dẫn

Nhiễu xạ tia X (XRD) là một kỹ thuật quan trọng để xác định cấu trúc tinh thể của vật liệu nano CaFeO3. Phân tích giản đồ XRD cho phép xác định các pha tinh thể, kích thước tinh thể và độ tinh thể của vật liệu. Các thông số mạng tinh thể cũng có thể được xác định từ giản đồ XRD. "Giản đồ XRD của kết tủa trước khi nung" và "Phổ XRD của mẫu vật liệu sau khi nung" cung cấp thông tin quan trọng về quá trình hình thành pha.

3.2. Nghiên Cứu Hình thái và Kích thước hạt CaFeO3 bằng SEM TEM

Kính hiển vi điện tử quét (SEM) và kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) là các kỹ thuật quan trọng để quan sát hình thái và kích thước hạt của vật liệu nano CaFeO3. Ảnh SEM cho phép quan sát bề mặt của vật liệu, trong khi ảnh TEM cho phép quan sát cấu trúc bên trong của vật liệu ở độ phân giải cao. "Ảnh TEM của mẫu vật liệu YFeO3 nung ở 750°C" cho thấy kích thước và hình dạng của các hạt nano. Kích thước hạt vật liệu nano rất quan trọng.

3.3. Tính Chất Từ Tính của vật liệu nano CaFeO3 Đo đạc và phân tích

Các tính chất từ tính của vật liệu nano CaFeO3 có thể được nghiên cứu bằng các kỹ thuật như đo từ độ sử dụng máy đo từ trường (VSM). Các thông số như từ độ bão hòa, từ dư và lực kháng từ có thể được xác định từ đường cong từ trễ. Sự pha tạp các ion khác vào cấu trúc CaFeO3 có thể ảnh hưởng đáng kể đến tính chất từ tính. "Đồ thị đường cong từ trễ của mẫu vật liệu YFeO3" cung cấp thông tin về các tính chất từ tính.

IV. Ứng Dụng Tiềm Năng Vật Liệu Nano CaFeO3 Tổng Hợp

Với những tính chất độc đáo, vật liệu nano CaFeO3 có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm xúc tác, cảm biến, năng lượng và y sinh. Nghiên cứu và phát triển các ứng dụng này là một lĩnh vực đầy hứa hẹn. Các lĩnh vực như ứng dụng vật liệu nano trong y học và ứng dụng vật liệu nano trong môi trường đang thu hút nhiều sự quan tâm.

4.1. CaFeO3 làm Vật Liệu Xúc Tác Ứng dụng và Cơ chế

Vật liệu nano CaFeO3 có thể được sử dụng làm chất xúc tác trong nhiều phản ứng hóa học, chẳng hạn như phản ứng oxy hóa khử và phản ứng phân hủy các chất ô nhiễm. Hoạt tính xúc tác của CaFeO3 phụ thuộc vào diện tích bề mặt, kích thước hạt và cấu trúc tinh thể. "YFeO 3 cũng được nghiên cứu làm chất xúc tác trong quá trình oxi hóa thuốc nhuộm hữu cơ hay oxi hóa CO thành CO2." Do đó, đây là một lĩnh vực ứng dụng tiềm năng.

4.2. CaFeO3 trong Cảm Biến Khí Độ nhạy và tính chọn lọc

Vật liệu nano CaFeO3 có thể được sử dụng làm vật liệu cảm biến khí, có khả năng phát hiện các loại khí độc hại như CO, NO2 và NH3. Độ nhạy và tính chọn lọc của cảm biến phụ thuộc vào cấu trúc, thành phần và nhiệt độ hoạt động. Vật liệu cảm biến nano CaFeO3 hứa hẹn nhiều ứng dụng trong giám sát môi trường và an toàn công nghiệp.

4.3. CaFeO3 và Ứng Dụng trong Pin Mặt Trời Khả năng quang xúc tác

Ứng dụng của CaFeO3 trong pin mặt trời đang được nghiên cứu. CaFeO3 và khả năng quang xúc tác là một lĩnh vực đầy triển vọng. Vật liệu này có thể được sử dụng làm lớp hấp thụ ánh sáng hoặc lớp vận chuyển điện tích trong pin mặt trời. Hiệu suất của pin mặt trời phụ thuộc vào khả năng hấp thụ ánh sáng, khả năng vận chuyển điện tích và hiệu quả tách cặp electron-lỗ trống.

V. Kết Luận và Hướng Phát Triển CaFeO3 Tương Lai

Nghiên cứu vật liệu nano CaFeO3 đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây, từ phương pháp tổng hợp đến tính chất và ứng dụng. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức và cơ hội để khám phá. Các hướng phát triển trong tương lai bao gồm tối ưu hóa phương pháp tổng hợp, cải thiện tính chất và mở rộng ứng dụng. Việc nghiên cứu mô phỏng vật liệu nano CaFeO3 cũng rất quan trọng.

5.1. Thách Thức và Hướng Nghiên Cứu Mới Vật Liệu CaFeO3

Một trong những thách thức chính trong nghiên cứu vật liệu nano CaFeO3 là kiểm soát kích thước hạt và cấu trúc tinh thể một cách chính xác. Ngoài ra, cần phải cải thiện độ bền và khả năng tái sử dụng của vật liệu trong các ứng dụng thực tế. Độ bền vật liệu nano CaFeO3 rất quan trọng. Các hướng nghiên cứu mới bao gồm phát triển các vật liệu nano composite và sử dụng các phương pháp mô phỏng máy tính để hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của vật liệu.

5.2. Tiềm Năng Ứng Dụng CaFeO3 trong Xử Lý Nước Thải Nghiên cứu

CaFeO3 và ứng dụng trong xử lý nước thải là một lĩnh vực đầy tiềm năng. Vật liệu này có thể được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ khỏi nước thải thông qua quá trình quang xúc tác hoặc hấp phụ. Việc nghiên cứu các cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm và tối ưu hóa điều kiện xử lý là rất quan trọng để phát triển các công nghệ xử lý nước thải hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Đại cương về vật liệu nano Trong khoảng vài chục năm trở lại đây, trong khoa học xuất hiện một dãy các từ mới gắn liền với hậu tố “nano” như cấu trúc nano, công nghệ nano, vật liệu nano, hoá học nano, vật lý nano, cơ học nano, công nghệ sinh học nano, hiệu ứng kích thước nano v. Người ta cũng đã công bố hàng loạt các bài báo, các công trình khoa học, các tạp chí, sách chuyên khảo và tổ chức nhiều hội nghị, hội thảo gắn liền với chủ đề công nghệ nano. Xuất hiện nhiều trung tâm, viện nghiên cứu, tổ bộ môn, khoa, chuyên ngành về công nghệ nano và vật liệu nano.

Khi giảm kích thước hạt đến thang nanomet sẽ dẫn đến xuất hiện trong chúng “hiệu ứng kích thước lượng tử”, khi đó kích thước các đối tượng nghiên cứu có thể so sánh được với bước sóng De Broglie của electron và photon. Một trong những nguyên nhân cơ bản làm thay đổi các tính chất hóa lý của vật liệu có kích thước hạt nhỏ là tăng vai trò năng lượng bề mặt (theo quan điểm về năng lượng). Chữ “nano”, gốc Hy Lạp, được gắn vào trước các đơn vị đo để tạo ra đơn vị ước giảm đi 1 tỷ lần [21]. Ví dụ: nanogam = 1 phần tỷ gam; nanomet = 1 phần tỷ mét hay 1 nm = 10-9 m (có thế so sánh là 1nm nhỏ hơn độ dày sợi tóc của con người 100 ngàn lần).

“Khoa học nano” là ngành khoa học nghiên cứu về các hiện tượng và sự can thiệp vào vật liệu ở cấp độ nguyên tử, phân tử và đại phân tử. Tại các quy mô này, tính chất của vật liệu khác hẳn với tính chất của chúng ở quy mô lớn hơn. Loại vật liệu này đã và đang được quan tâm do chúng có nhiều tính chất vật lý, hoá học và nhiều ứng dụng khác đặc biệt hơn so với vật liệu micro thông thường cùng thành phần hóa học. 10 “Công nghệ nano” là tổ hợp các quá trình chế tạo ra vật liệu, các thiết bị máy móc và các hệ kỹ thuật mà chức năng của chúng được xác định bởi cấu trúc nano, tức là các đơn vị cấu trúc có kích thước từ 1 đến 100 nm.

Công nghệ nano xuất hiện trên cầu nối của một số ngành khoa học như hoá học, vật lý, cơ học, khoa học vật liệu, sinh học và nhiều lĩnh vực khác của khoa học ngày càng đi sâu vào nhiều lĩnh vực hiện đại của khoa học và kỹ thuật và thông qua chúng, nó đi vào đời sống của chúng ta [22]. “Vật liệu nano” là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nanomet. Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái: rắn, lỏng và khí. Vật liệu nano được tập trung nghiên cứu hiện nay, chủ yếu là vật liệu rắn, sau đó mới đến chất lỏng và khí.

Thông thường vật liệu nano được phân ra thành nhiều loại, phụ thuộc vào hình dạng, chức năng, lĩnh vực ứng dụng, cấu trúc của vật liệu và kích thước của chúng v. Về mặt cấu trúc thì vật liệu nano được phân ra thành 4 loại: vật liệu nano không chiều (0D), một chiều (1D), hai chiều (2D) (hình 1. Phân loại vật liệu nano theo số chiều 11 Vật liệu nano không chiều là vật liệu cả ba chiều đều có kích thước nano, không còn chiều tự do nào cho điện tử như đám nano, hạt nano v. Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano, điện tử được tự do trên một chiều (hai chiều cầm tù), ví dụ dây nano, ống nano v.

Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, hai chiều tự do, ví dụ như màng mỏng. Vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nm hoặc cấu trúc của nó có nano không chiều, một chiều hay hai chiều đan xen lẫn nhau. Ngoài ra, người ta còn phân loại các dạng vật liệu nano dựa vào lĩnh vực ứng dụng khác nhau của chúng như vật liệu nano kim loại, vật liệu nano bán dẫn, vật liệu nano từ tính, vật liệu nano sinh học. Quá trình tổng hợp các cấu trúc nano khác nhau như “hạt, thanh, dây, ống (hình 1.2) hay các cấu trúc nano kì dị” với sự đồng đều về kích thước, hình dạng và pha tinh thể đang được tập trung nghiên cứu [23].

Theo đó, nhiều hệ vật liệu nano mới với những mục đích ứng dụng khác nhau được tạo ra. Phân loại vật liệu nano theo hình dạng 12 Theo quan điểm của nhiều tác giả, “hạt nano” là một đối tượng nano không chiều (0D) mà kích thước tất cả các chiều đều có một bậc đại lượng, về nguyên tắc, các hạt nano có dạng hình cầu [24, 25]. Theo quan điểm về năng lượng sự giảm kích thước hạt sẽ làm tăng vai trò năng lượng bề mặt của hạt cấu trúc. Các tính chất đặc trưng cho bản chất của vật liệu như: hằng số điện môi, điểm nóng chảy, chiết suất cũng có thể bị thay đổi khi giảm kích thước xuống thang nano.

Ngoài ra, còn có nhiều tính chất đặc trưng khác của vật liệu như: hoạt tính bề mặt, diện tích bề mặt; các tính chất nhiệt, điện, từ, quang học, cơ học, hóa học và thậm chí cả sinh học… của vật liệu cũng bị thay đổi khi giảm kích thước đến giá trị nanomet. Ngày nay để tổng hợp vật liệu nano người ta dựa vào hai nguyên lý cơ bản: 1) Nguyên lý từ trên xuống dưới (top-down), nghĩa là chia nhỏ một hệ thống lớn để cuối cùng tạo ra được đơn vị có kích thước nano; 2) Nguyên lý từ dưới lên (bottom-up), nghĩa là lắp ghép những nguyên tử, phân tử hay ion để tạo ra những hạt có kich thước nano. Gần đây, việc chế tạo vật liệu nano theo phương thức bottom-up đã trở thành kỹ thuật có thể tạo ra các vật liệu đa dạng về hình thái và kích thước mà loài người hằng mong muốn, nên thu hút được sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu và thực nghiệm trong và ngoài nước. Trong bối cảnh đó người ta nói đến hóa học nano, đặc biệt là hóa học cao phân tử có thể trở thành một phương tiện quan trọng của phương thức bottom-up.

13 Ngoài ra, theo tác giả về nguyên tắc có thể chế tạo vật liệu nano từ vật liệu nano, có nghĩa là thực hiện phản ứng giữa các chất có kích thước nano để tạo ra một vật liệu nano có thành phần hóa học khác với thành phần hóa học của vật liệu nano ban đầu. Tuy nhiên, theo các tài liệu trích dẫn chưa có một hệ vật liệu nano nào được tổng hợp theo phương pháp này. Có thể là do phương pháp này khó thực hiện và không có lợi về mặt kinh tế. Cấu trúc của mạng tinh thể perovskite ABO3 1.

Cấu trúc tinh thể ABO3 lý tưởng Hợp chất perovskite ABO3 thuần có cấu trúc tinh thể lý tưởng như hình 1. Ô mạng cơ sở là hình lập phương tâm khối với các thông số mạng cơ sở thỏa mãn: a b c và 90o. z y x a) b) Vị trí cation A2+(A3+) Vị trí cation B4+(B3+) Vị trí anion O2- Hình 1. Cấu trúc tinh thể của perovskite ABO3 lý tưởng Ở đây cation A nằm tại các mặt của hình lập phương, còn cation B có bán kính nhỏ hơn nằm tại tâm của hình lập phương.

Cation B được bao quanh bởi 8 cation A và 6 anion O2-, còn quanh mỗi vị trí A có 12 anion O2- như ở hình 1. Ngoài ra, có thể mô tả cấu trúc tinh thể perovskite lý tưởng dưới dạng sắp xếp các bát diện BO6 như hình 1. Trong trường hợp này, cation B nằm tại vị trí các hốc bát diện, tâm của hình lập phương tạo bởi 8 cation B lân cận là vị trí của cation A.3b, có thể thấy góc liên kết B – O – B là 180° và độ dài liên kết B – O bằng nhau theo mọi phương. Bát diện FeO6 ảnh hưởng rất nhiều đến tính chất điện và tính chất từ của vật liệu.

Cấu trúc tinh thể ABO3 biến tính Cấu trúc tinh thể ABO3 biến tính là khi cation A hoặc B hoặc cả cation A và B được thay thế một phần bởi các cation kim loại khác, có thể viết dưới dạng công thức tổng quát ( A1 x Ax' )( B1 y B'y )O3 (0 x, y 1). Với A và A’ có thể là các nguyên tố đất hiếm hóa trị (III) như La, Y, Nd, Pr… hay các kim loại hóa trị (II) như Ca, Sr, Ba, Pb, Zn, Cd, Hg…; B và B’ có thể là các kim loại chuyển tiếp ho d như Mn, Co, Fe, Ni, Cr hay các kim loại hóa trị (IV) như Ti, Sn, Zr, Ge …. Ví dụ một số hệ thường gặp: CaTiO3, LaFe1-xNixO3, LaNi1-xCoxO3, LaCo1-xFexO3, La1-xSrxFeO3, La1-xTixFeO3, La1-xNdxFeO3, LaFe0.5O3, La1- xSrxMnO3, La1-xCaxMnO3 , Ca1-xNdxMnO3, Ca1-xNdxMn1-yFeyO3 ; La1-xSrxMn1- yNiyO3 [18-20, 27, 28]. Sự pha tạp thay thế sẽ tạo ra trạng thái hỗn hợp hóa trị và sai lệch cấu trúc làm cho hợp chất nền trở thành vật liệu có nhiều hiệu ứng lý thú như hiệu ứng nhiệt điện, hiệu ứng từ trở khổng lồ, hiệu ứng từ nhiệt … Sự sai lệch cấu trúc tinh thể được đánh giá thông qua thừa số dung hạn t do Goldsmith đưa ra: RA RO t 2 RB RO Với RA, RB, RO lần lượt là bán kính của các ion A2+(A3+), B4+(B3+) và O2-.

Cấu trúc perovskite được coi là ổn định khi 0,79 < t < 1,02. Điều đó kéo theo các cation phải có kích thước giới hạn: RA > 0,9 và RB > 0. Khi t = 1, ta có cấu trúc perovskite là hình lập phương như hình 1. Khi t ≠ 1, cấu trúc perovskite không còn dạng lập phương lý tưởng, dẫn tới góc liên kêt B – O – B khác 1800, đồng thời độ dài liên kết B – O theo các phương khác nhau sẽ khác nhau (hình 1.

Sự biến dạng cấu trúc perovskite khi góc B-O-B 180 Chính sự thay đổi cấu trúc mạng tinh thể perovskite mà các tính chất đối xứng, tính chất điện, tính chất từ của vật liệu bị thay đổi. Đặc biệt khi có lẫn các cation kim loại khác với các tỉ lệ hợp thức phù hợp sẽ tạo ra những loại hợp chất mới có tính chất đặc biệt vượt trội hơn so với tính chất của vật liệu tinh thể thuần ban đầu. Đây là hướng nghiên cứu mới đang thu hút sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu trong nước cũng như trên thế giới. Vật liệu trên cơ sở YFeO3 Tinh thể YFeO3 có cấu trúc trực thoi hoặc lục giác (giống YAlO3) tùy thuộc vào điều kiện tổng hợp nên nó.