intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Chế tạo và nghiên cứu ảnh hưởng của sự pha tạp Dy lên các tính chất vật lí của vật liệu đa pha điện từ BaYFeO4

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST
Báo xấu
6
lượt xem 3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Chế tạo và nghiên cứu ảnh hưởng của sự pha tạp Dy lên các tính chất vật lí của vật liệu đa pha điện từ BaYFeO4 chế tạo và nghiên cứu sự ảnh hưởng và biến đổi cấu trúc giữa 2 vật liệu này bằng phương pháp pha tạp, thông qua hệ vật liệu liệu BaYxDy1-xFeO4 (x = 0; 0,125; 0,25; 0,375; 0,6; 1).

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chế tạo và nghiên cứu ảnh hưởng của sự pha tạp Dy lên các tính chất vật lí của vật liệu đa pha điện từ BaYFeO4

  1. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 22, Số 1 (2023) CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ PHA TẠP Dy LÊN CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA VẬT LIỆU ĐA PHA ĐIỆN TỪ BaYFeO4 Lê Thị Phương Thảo1,2*, Nguyễn Trường Thọ1, Lê Văn Thanh Sơn2, Đinh Thanh Khẩn2, Trịnh Ngọc Đạt2, Lê Vũ Trường Sơn2, Phan Liễn2, Đỗ Danh Bích3, Võ Duy Phương4, Trần Hải Cát5, Đặng Ngọc Toàn6,7, Nguyễn Thành Nghiêm8, Trần Tuấn Anh5,* 1 Khoa Điện, Điện tử và Công nghệ vật liệu, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế 2 Khoa Vật lý, Trường ĐH Sư phạm, ĐH Đà Nẵng 3 Khoa Vật lý, Trường ĐH Sư phạm Hà Nội 4Trường tiểu học, THCS, THPT Ischool Nha Trang 5Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh 6Viện Nghiên cứu và Phát triển công nghệ cao, Trường ĐH Duy Tân 7Khoa Khoa học tự nhiên, Trường ĐH Duy Tân 8Học viện khoa học và công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam *Email: ltpthao@ued.udn.vn, anhtt@hcmute.edu.vn Ngày nhận bài: 01/02/2023; ngày hoàn thành phản biện: 17/02/2023; ngày duyệt đăng: 8/6/2023 TÓM TẮT Vật liệu đa pha điện từ là một trong những vật liệu nổi bật đã và đang được quan tâm nghiên cứu vì triển vọng ứng dụng cao trong các thiết bị điện tử. Mối tương quan từ điện cho phép ứng dụng chúng trong các thiết bị đa chức năng với cơ chế điều khiển từ trường bằng điện trường và ngược lại. Tiếp nối những nghiên cứu trước về hệ BaRFeO4 (R là nguyên tố đất hiếm) với 2 vật liệu điển hình là BaYFeO4 và BaDyFeO4, trong nghiên cứu này chúng tôi nghiên cứu ảnh hưởng của sự pha tạp Dy lên các tính chất vật lí của vật liệu đa pha điện từ BaYFeO4. Hệ vật liệu BaYxDy1-xFeO4 (x=0; 0,125; 0,25; 0,375; 0,6; 1) đã được chế tạo bằng phương pháp phản ứng pha rắn. Cấu trúc tinh thể, hình thái bề mặt và tính chất quang của hệ vật liệu được khảo sát thông qua các phép đo nhiễu xạ tia X (phân tích bằng phương pháp Rietveld), chụp ảnh bề mặt bằng kính hiển vi điện tử quét và phổ hấp thụ UV-Vis. Các kết quả thu được cho thấy các vật liệu BaYxDy1-xFeO4 được chế tạo là đơn pha với cấu trúc trinh thể trực thoi, thuộc nhóm đối xứng Pnma. Tất cả các mẫu vật liệu đều thể hiện tính chất của bán dẫn vùng cấm thẳng với độ rộng vùng cấm tăng theo nồng độ pha tạp Dy. Từ khóa: đa pha điện từ, bất thỏa từ hình học, cấu trúc tinh thể. 57
  2. Chế tạo và nghiên cứu ảnh hưởng của sự pha tạp Dy lên các tính chất vật lí của vật liệu … 1. MỞ ĐẦU Vật liệu đa pha điện từ đang thu hút sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước vì những tính chất vật lý thú vị và tiềm năng ứng dụng cao của chúng trong việc cải tiến các thiết bị kĩ thuật và công nghệ cao như các thiết bị vi sóng, bộ nhớ đa chức năng, DRAM, MRAMs, FeRAMs…. [1][2]. Đặc tính có thể điều khiển tính chất từ bởi điện trường và ngược lại của loại vật liệu này mang đến khả năng có thể thu hẹp đáng kể kích thước của linh kiện, làm tăng khả năng lưu trữ của thiết bị. Từ những nghiên cứu trước đây, hàng loạt vật liệu đa pha điện từ đã được phát hiện với những tính chất về mối tương quan từ điện đặc sắc và có thể chia làm 2 loại: vật liệu đa pha điện từ loại cổ điển với tính sắt điện hình học và vật liệu đa pha điện từ mới với tính sắt điện từ tính. Trong các vật liệu đa pha điện từ cổ điển (như vật liệu có cấu trúc perovskite BiFeO3 hay BiMnO3), các trạng thái trật tự điện và từ khác nhau về cơ chế hình thành và mối tương quan từ điện yếu dẫn đến sự chênh lệch lớn giữa nhiệt độ chuyển pha điện (TE) với nhiệt độ chuyển pha từ (TM) (TE » TM). Ngược lại, đối với các vật liệu sắt điện từ tính như TbMnO3 [3], [4], RbFe(MoO4) [5], MnWO4 [6], CuFeO2 [7], CoCr2O4 [8], Ba0.5Sr1.5Zn2Fe12O22 [9], Ca3Co2O6 [10] do tính sắt điện được gây ra bởi sự hình thành trạng thái trật tự từ nên các hệ vật liệu này đặc trưng bởi hiệu ứng từ điện mạnh và nhiệt độ chuyển pha từ và sắt điện gần nhau (TE ≈ TM) [11]. Tuy nhiên, nhiệt độ xảy ra hiệu ứng từ điện trong các hệ vật liệu này thường rất thấp,. Điều này làm hạn chế khả năng ứng dụng thực tiễn của chúng. Việc nghiên cứu và cải thiện tính chất vật lý của các vật liệu này đang được quan tâm sâu sắc và rộng rãi. BaYFeO4 là một vật liệu đa pha điện từ nổi bật thể hiện tính tương quan từ điện mạnh với tính bất thỏa từ hình học do đặc trưng của cấu trúc tinh thể. Tính bất thỏa từ gây ra sự biến thiên từ độ theo không gian và dẫn đến phá vỡ đối xứng tâm của cấu trúc tinh thể, kéo theo sự xuất hiện của tính sắt điện. Các pha từ rất gần nhau về mặt năng lượng đồng tồn tại và cạnh tranh cho trạng thái nền, dẫn đến giản đồ pha từ rất đặc sắc của vật liệu này. Sử dụng phép đo nhiễu xạ neutron, Thomson [12] cho rằng chuyển đổi từ tính cao nhất tương ứng với sự xuất hiện của trật tự phản sắt từ spin- density-wave tầm xa với spin của Fe3+ hướng dọc theo trục b, sau đó biến đổi thành trật tự cycloidal. Trạng thái thủy tinh spin được quan sát dưới T*  17 K. Bằng nghiên cứu ở từ trường cao, NT Dang và các cộng sự [13] lại cho rằng tính chất sắt điện và từ điện mạnh trong BaYFeO4 có liên quan đến trạng thái thủy tinh spin hơn là trạng thái phản sắt từ cycloidal tầm xa như đã đề xuất trước đó [14]. Vật liệu có cấu trúc tương đồng - BaDyFeO4 - cũng được nghiên cứu bởi Belik và cộng sự [15]. Mặc dù bán kính các ion Dy3+ và Y3+ gần bằng nhau, nhưng vẫn dẫn đến những khác biệt từ tính thú vị. Nghiên cứu của họ chỉ ra rằng vật liệu BaDyFeO4 có từ tính phức tạp hơn BaYFeO4 ở nhiệt độ thấp. Sự khác biệt trong tính chất từ của hai 58
  3. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 22, Số 1 (2023) vật liệu tương đồng cấu trúc này có thể đưa đến những dự đoán về sự xuất hiện các tính chất vật lí thú vị khi hai ion Dy và Y thay thế nhau trong cùng một hệ vật liệu. Trong khuôn khổ bài báo này, chúng tôi chế tạo và nghiên cứu sự ảnh hưởng và biến đổi cấu trúc giữa 2 vật liệu này bằng phương pháp pha tạp, thông qua hệ vật liệu liệu BaYxDy1-xFeO4 (x = 0; 0,125; 0,25; 0,375; 0,6; 1). 2. THỰC NGHIỆM Hệ vật liệu BaY1-xDyxFeO4 (x=0; 0,125; 0,250; 0,375; 0,600; 1) được chế tạo bằng phương pháp phản ứng pha rắn. Các tiền chất BaCO3, Y2O3, Dy2O3 và Fe2O3 với độ tinh khiết hơn 99,9% được sấy ở 250°C trong 2h rồi cân theo phương trình sau: BaCO3 + (1-x)/2 Y2O3 + x/2 Dy2O3 + ½ Fe2O3 = BaY1-xDyxFeO4 + CO2 với x=0; 0,125; 0,250; 0,375; 0,600 và 1. Hỗn hợp tiền chất được nghiền trộn và đem ép thành viên dưới áp lực 3 tấn/cm2 rồi nung sơ bộ ở nhiệt độ 900°C trong 12h. Sau đó, các hỗn hợp tiếp tục được nung thiêu kết ở 1250°C trong 24h trong vài lần. Các phép đo nhiễu xạ tia X (XRD) được thực hiện trên hệ đo D8 Advance Eco (Bruker) với nguồn phóng xạ Cu-Kα ( λ=1,54056 Å) trong khoảng 2θ = 10 - 80°. Để hiệu chỉnh vị trí 2 do ảnh hưởng của điều kiện đo, các mẫu vật liệu BaY1-xDyxFeO4 được trộn với bột Si chuẩn khi đo XRD. Dữ liệu XRD được tinh chỉnh theo phương pháp Rietveld bằng phần mềm Fullprof. Hình thái bề mặt và thành phần hóa học của hệ mẫu được khảo sát thông qua các phép đo chụp ảnh bằng kính hiển vị điện tử quét và phổ tán sắc năng lượng tia X trên thiết bị kính hiển vi điện tử quét (SEM) JSM-IT2000, JOEL, Horiba. Phổ hấp thụ UV-Vis được đo bởi phổ kế Jasco 670 UV. 59
  4. Chế tạo và nghiên cứu ảnh hưởng của sự pha tạp Dy lên các tính chất vật lí của vật liệu … 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hình 1. Giản đồ nhiễu xạ tia X của hệ BaY1-xDyxFeO4 (x=0,125; 0,250; 0,375; 0,600; 1) và sự tinh chỉnh của chúng bằng phương pháp Rietveld. Các vạch sọc màu xanh chỉ ra vị trí các đỉnh 2 của pha Pnma của vật liệu BaYFeO4. Vị trí của các đỉnh đặc trưng của Si được đánh dấu trên hình. Giản đồ XRD của hệ vật liệu BaY1-xDyxFeO4 được mô tả ở hình 1. Các kết quả cho thấy giản đồ XRD của hệ vật liệu BaY1-xDyxFeO4 giống với giản đồ XRD của vật liệu BaYFeO4 với cấu trúc tinh thể trực thoi, thuộc nhóm đối xứng Pnma [13]. Cấu trúc trực thoi của hệ BaYFeO4 được trình bày chi tiết trong nghiên cứu trước [13]. Các kết quả thu được chứng tỏ hệ vật liệu BaY1-xDyxFeO4 được chế tạo là đơn pha và việc pha tạp Dy không làm thay đổi cấu trúc tinh thể của vật liệu nền BaYFeO4. Phân tích dữ liệu XRD bằng phương pháp Rietveld sử dụng phần mềm Fullprof cũng đã chỉ ra rằng các ion Dy thay thế tốt vào vị trí của các ion Y thông qua việc khớp mô hình cấu trúc Pnma với chất lượng khá tốt. 60
  5. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 22, Số 1 (2023) Hình 2. Đồ thị sự phụ thuộc của βhkl.cos(θhkl) vào 4sin(θhkl) đối với các vật liệu BaY1-xDyxFeO4 Ngoài ra, từ giản đồ XRD, kích thước tinh thể trung bình và biến dạng vi mô trong hệ vật liệu BaY1-xDyxFeO4 đã được xác định bằng phương pháp Williamson – Hall (W-H)[16]. Theo phương pháp này, độ bán rộng βhkl của đỉnh nhiễu xạ (hkl) được xác đinh theo công thức: βhkl = βD + βε (1) K trong đó,  D = là độ bán rộng tính theo kích thước tinh thể với K = 0,94 D cos  hkl (hằng số Scherrer), λ = 0,15406 nm ( bước sóng tia X) và D là kích thước tinh thể;  = 4 tan  hkl là độ bán rộng tính theo biến dạng vi mô và 𝜀 là biến dạng vi mô trong tinh thể. Từ đây, phương trình (1) trở thành: 𝐾 𝛽ℎ𝑘𝑙 𝑐𝑜𝑠𝜃ℎ𝑘𝑙 = + 4𝑠𝑖𝑛𝜃ℎ𝑘𝑙 𝜀 (2) 𝐷 Từ phương trình (2), ta thấy bằng cách vẽ đồ thị sự phụ thuộc của βhkl.cosθhkl vào 4sinθhkl, chúng ta có thể xác định được kích thước tinh thể trung bình và độ biến dạng vi mô trong vật liệu thông qua hệ số góc và tung độ gốc. Hình 2 mô tả đồ thị sự phụ thuộc của βhkl.cosθhkl vào 4sinθhkl đối với các vật liệu BaY1-xDyxFeO4. Kích thước tinh thể trung bình và độ biến dạng vi mô của hệ vật liệu, được xác định bằng phương pháp W-H, được trình bày ở hình 3. Từ hình 3, chúng ta có thể thấy kích thước tinh thể của 61
  6. Chế tạo và nghiên cứu ảnh hưởng của sự pha tạp Dy lên các tính chất vật lí của vật liệu … các vật liệu giảm dần trong khi biến dạng vi mô của chúng tăng dần theo nồng độ pha tạp x của Dy. Biến dạng vi mô trong vật liệu được cho là do sự khác nhau về bán kính ion của Y và Dy (Y3+  0,9 Å, Dy3+  0,912 Å). Khi pha tạp Dy vào vật liệu nền BaYFeO4, ion Dy vào thay thế vị trí của ion Y. Do bán ion Dy lớn hơn so với ion Y, không gian xung quanh vị trí Dy bị biến dạng. Khi nồng độ pha tạp của Dy tăng thì mức độ biến dạng này tăng lên như có thể thấy ở hình 3b. Hình 3. (a) Kích thước tinh thể trung bình và (b) biến dạng vi mô của hệ BaY1-xDyxFeO4 (x=0; 0,125; 0,250; 0,375; 0,600; 1) Hơn nữa, từ giản đồ XRD các thông số mạng của hệ vật liệu BaY1-xDyxFeO4 đã được xác định và kết quả được mô tả ở hình 4. Như có thể thấy từ hình 4, các hằng số mạng và thể tích ô cơ sở của các vật liệu pha tạp Dy (x  0) lớn hơn so với vật nền BaYFeO4 (x = 0) và sự chênh lệch này tăng gần như tuyến tính theo nồng độ pha tạp của Dy (các thông số mạng tăng dần theo x). Tương tự như sự tăng của biến dạng vi mô theo nồng độ pha tạp Dy (xem hình 3b), sự lớn hơn của các thông số mạng trong các mẫu có pha tạp Dy so với vật liệu nền cũng được giải thích dựa trên sự chênh lệch trong bán kính của các ion Dy và Y. Do bán kính ion Dy lớn hơn so với ion Y, khi Dy vào thay thế vị trí của Y trong mạng nền, khoảng cách giữa các ion trong ô cơ sở tăng lên. Do đó, kích thước ô cơ sở và các hằng số mạng trong các vật liệu pha tạp sẽ lớn hơn so với vật liệu nền và tăng dần theo nồng độ pha tạp của Dy. 62
  7. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 22, Số 1 (2023) Hình 4. Thể tích và các kích thước ô đơn vị theo nồng độ Dy Hình 5. Ảnh chụp bề mặt của hệ BaY1-xDyxFeO4 (x=0; 0,125; 0,250; 0,375; 0,600; 1) bằng kính hiển vi điện tử quét tương ứng theo thứ tự x tăng dần từ (a) đến (f). Hình thái bề mặt của các vật liệu BaY1-xDyxFeO4 được nghiên cứu thông qua ảnh chụp SEM như thể hiện ở hình 5. Các vật liệu BaY1-xDyxFeO4 có hình thái tương đồng nhau, bao gồm những hạt (grain) có dạng thanh được xen kẽ bởi các hạt với xu hướng hình cầu. Ảnh SEM thể hiện bản chất không đồng nhất về hình thái và kích thước hạt trong mỗi mẫu của hệ vật liệu. Kích thước trung bình của các hạt không có sự khác nhau nhiều giữa các mẫu với nồng độ pha tạp Dy khác nhau và dao động từ 2,865 µm đến 3,880 µm. 63
  8. Chế tạo và nghiên cứu ảnh hưởng của sự pha tạp Dy lên các tính chất vật lí của vật liệu … Hình 6. Kích thước hạt trung bình của các mẫu trong hệ BaY1-xDyxFeO4 (x=0; 0,125; 0,250; 0,375; 0,600; 1) Hình 7. (a) Phổ hấp thụ UV-Vis và (b) độ rộng vùng cấm Eg (của hệ BaY1-xDyxFeO4 (x=0; 0,125; 0,250; 0,375; 0,600; 1). Hình nhỏ bên trong là đường Tauc của nồng độ x=0. Để nghiên cứu ảnh hưởng của sự pha tạp Dy lên tính chất quang của vật liệu nền BaYFeO4, phổ hấp thụ UV-Vis của hệ vật liêu BaY1-xDyxFeO4 đã được đo và kết quả thể hiện ở hình 7a. Phổ hấp thụ UV-Vis của các vật liệu với nồng độ pha tạp khác nhau có dạng phổ giống nhau với một vùng hấp thụ rộng có đỉnh lân cận 500 nm. Để làm rõ hơn tính chất quang của hệ vật liệu, độ rộng vùng cấm Eg của hệ vật liệu đã được xác định từ phổ hấp thụ UV-Vis sử dụng phương trình Tauc: (αhυ)2 = A(hυ-Eg) (2) trong đó, α là hệ số hấp thụ, hυ là năng lượng của bước sóng tương ứng và A là một hằng số tỉ lệ. Độ rộng vùng cấm Eg được xác đinh bằng cách vẽ đồ thị sự phụ thuộc của (αhυ)2 vào hυ như thể hiện ở hình được chèn trong hình 7b. Sự phụ thuộc của độ rộng vùng cấm Eg thu được vào nồng độ pha tạp x được biểu diễn ở hình 7b. Như có thể 64
  9. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 22, Số 1 (2023) thấy ở hình này, giá trị của Eg tăng theo nồng độ pha tạp x, đặc biệt ở vùng nồng độ pha tạp thấp (dưới x = 0,4). Sự phụ thuộc của Eg vào nồng độ pha tạp x tuân theo quy luật hàm mũ Eg = 2,7131 − 0,9021 0,0194 (đường cong màu đỏ ở hình 7b). x 4. KẾT LUẬN Chúng tôi đã chế tạo thành công hệ vật liệu BaY1-xDyxFeO4 (x=0; 0,125; 0,250; 0,375; 0,600; 1) đơn pha bằng phương pháp phản ứng pha rắn. Các đặc điểm về cấu trúc tinh thể, hình thái và đặc tính quang học của hệ vật liệu đã được nghiên cứu chi tiết. Khi pha tạp vào vật liệu BaYFeO4, Dy chiếm các vị trí của Y và sự chênh lệch về bán kính ion giữa Dy và Y làm tăng các thông số mạng và biến dạng vi mô trong vật liệu nền. Ngoài ra, sự pha tạp của Dy cũng làm tăng độ rộng vùng cấm của vật liệu nền BaYFeO4. LỜI CẢM ƠN Công trình này được thực hiện trong khuôn khổ đề tài được tài trợ bởi Bộ Giáo dục và Đào tạo mã số B2022-SPK-07. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Y.-H. Chu et al., “Electric-field control of local ferromagnetism using a magnetoelectric multiferroic,” Nat. Mater., vol. 7, no. 6, pp. 478–482, Jun. 2008, doi: 10.1038/nmat2184. [2] V. Laukhin et al., “Electric-Field Control of Exchange Bias in Multiferroic Epitaxial Heterostructures,” Phys. Rev. Lett., vol. 97, no. 22, p. 227201, Nov. 2006, doi: 10.1103/PhysRevLett.97.227201. [3] M. Kenzelmann et al., “Magnetic Inversion Symmetry Breaking and Ferroelectricity in TbMnO 3 ,” Phys. Rev. Lett., vol. 95, no. 8, p. 087206, Aug. 2005, doi: 10.1103/PhysRevLett.95.087206. [4] T. Kimura, T. Goto, H. Shintani, K. Ishizaka, T. Arima, and Y. Tokura, “Magnetic control of ferroelectric polarization,” Nature, vol. 426, no. 6962, pp. 55–58, Nov. 2003, doi: 10.1038/nature02018. [5] M. Kenzelmann et al., “Direct fransitiont from a disordered to a multiferroic phase on a triangular lattice,” Phys. Rev. Lett., vol. 98, no. 26, p. 267205, Jun. 2007, doi: 10.1103/PhysRevLett.98.267205. [6] I. V. Solovyev, “Origin of multiferroicity in MnWO4,” Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys., vol. 87, no. 14, p. 144403, Apr. 2013, doi: 10.1103/PhysRevB.87.144403. [7] T. Kimura, J. C. Lashley, and A. P. Ramirez, “Inversion-symmetry breaking in the noncollinear magnetic phase of the triangular-lattice antiferromagnet CuFe O2,” Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys., vol. 73, no. 22, pp. 1–4, 2006, doi: 65
  10. Chế tạo và nghiên cứu ảnh hưởng của sự pha tạp Dy lên các tính chất vật lí của vật liệu … 10.1103/PhysRevB.73.220401. [8] Y. Yamasaki, S. Miyasaka, Y. Kaneko, J. P. He, T. Arima, and Y. Tokura, “Magnetic reversal of the ferroelectric polarization in a multiferroic spinel oxide,” Phys. Rev. Lett., vol. 96, no. 20, pp. 1–4, 2006, doi: 10.1103/PhysRevLett.96.207204. [9] T. Kimura, G. Lawes, and A. P. Ramirez, “Electric Polarization Rotation in a Hexaferrite with Long-Wavelength Magnetic Structures,” Phys. Rev. Lett., vol. 94, no. 13, p. 137201, Apr. 2005, doi: 10.1103/PhysRevLett.94.137201. [10] N. Bellido, C. Simon, and A. Maignan, “Magnetodielectric coupling in a triangular Ising lattice: Experiment and modeling,” Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys., vol. 77, no. 5, p. 054430, Feb. 2008, doi: 10.1103/PhysRevB.77.054430. [11] J. van den Brink and D. I. Khomskii, “Multiferroicity due to charge ordering,” J. Phys. Condens. Matter, vol. 20, no. 43, p. 434217, Oct. 2008, doi: 10.1088/0953-8984/20/43/434217. [12] C. M. Thompson et al., “Neutron Di ff raction and High Temperature Susceptibility Study,” Inorg. Chem., vol. 53, pp. 1122–1127, 2014. [13] D. P. Kozlenko et al., “Competing magnetic states in multiferroic BaYFe O4: A high magnetic field study,” Phys. Rev. Mater., vol. 5, no. 4, pp. 1–14, 2021, doi: 10.1103/PhysRevMaterials.5.044407. [14] C. M. Thompson et al., “Partial spin ordering and complex magnetic structure in BaYFeO4: A neutron diffraction and high temperature susceptibility study,” Inorg. Chem., vol. 53, no. 2, pp. 1122–1127, 2014, doi: 10.1021/ic4026798. [15] A. A. Belik et al., “Synthesis, structure, and magnetic and dielectric properties of magnetoelectric BaDyFeO4 ferrite,” J. Alloys Compd., vol. 811, p. 151963, 2019, doi: 10.1016/j.jallcom.2019.151963. [16] V. Biju, N. Sugathan, V. Vrinda, and S. L. Salini, “Estimation of lattice strain in nanocrystalline silver from X-ray diffraction line broadening,” J. Mater. Sci., vol. 43, no. 4, pp. 1175–1179, 2008, doi: 10.1007/s10853-007-2300-8. 66
  11. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 22, Số 1 (2023) FABRICATION AND EFFECT INVESTIGATION OF DOPING Dy TO CRYSTAL STRUCTURE OF BaYFeO4 Le Thi Phuong Thao1,2*, Nguyen Truong Tho1, Le Van Thanh Son2, Dinh Thanh Khan2, Trinh Ngoc Dat2, Le Vu Truong Son2, Phan Lien2, Do Danh Bich3, Vo Duy Phuong4, Tran Hai Cat5, Dang Ngoc Toan6,7, Nguyen Thanh-Nghiem8,Tran Tuan Anh5,* 1 University of Sciences, Hue University 2 University of Science and Education, The University of Danang 3Hanoi National University of Education 4Ischool Nha Trang 5Ho Chi Minh City University of Technology and Education 6Institute of Research and Development, Duy Tan University 7Faculty of Natural Sciences, Duy Tan University 8Graduate University of Science and Technology, Vietnam Academy of Science and Technology *Email: ltpthao@ued.udn.vn, anhtt@hcmute.edu.vn ABSTRACT Multiferroics have attracted the interest of researchers because of their potentially useful applications in electronic devices. The magnetoelectric coupling makes them promising for use in multifunctional devices with the direct control of magnetic properties electrically and vice versa. Following previous studies on the BaRFeO4 system (R is a rare earth element) with two typical materials, BaYFeO4 and BaDyFeO4, we have successfully fabricated the BaYxDy1-xFeO4 system (x=0; 0.125; 0, 0) 25; 0.375; 0.6; 1) by solid phase reaction method. The crystal structure, morphology, and optical characteristics of the system have been investigated by means of X-ray diffraction, scanning electron microscopy and UV-Vis spectroscopy. The obtained results showed that the compounds BaYxDy1-xFeO4 are single phase and has a Pnma orthorhombic structure. The compounds are direct bandgap semiconductors whose bandgap energy increases with increasing the doping concentration of Dy. Keywords: fabrication, crystal structure, multiferroics. 67
  12. Chế tạo và nghiên cứu ảnh hưởng của sự pha tạp Dy lên các tính chất vật lí của vật liệu … Lê Thị Phương Thảo sinh ngày 10/01/1988 tại Quảng Nam. Bà tốt nghiệp Thạc sĩ Vật lí tại Trường ĐH Tổng hợp Quốc gia Tula, Liên bang Nga vào năm 2013. Hiện nay, bà là giảng viên Khoa Vật lí, Trường ĐH Sư phạm - ĐH Đà Nẵng. Lĩnh vực nghiên cứu: Khoa học Vật liệu. Nguyễn Trường Thọ sinh ngày 26/08/1976 tại Thừa Thiên Huế. Ông tốt nghiệp cử nhân ngành Vật lý năm 1999 và thạc sĩ chuyên ngành Vật lý Chất rắn tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế vào năm 2003. Ông nhận học vị tiến sĩ năm 2010 tại Đại học Osaka, Nhật Bản và được bổ nhiệm Phó giáo sư năm 2021. Hiện nay, ông công tác tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Đặng Ngọc Toàn sinh ngày 21/07/1985 tại Phú Yên. Ông nhận học vị Tiến sỹ ngành Vật lí chất rắn tại Liên bang Nga năm 2013 và được bổ nhiệm PGS vào năm 2018. Hiện nay, ông là giảng viên, nghiên cứu viên tại trường Đại học Duy Tân, Đà Nẵng. Lĩnh vực nghiên cứu: Vật liệu từ, Vật liệu đa chức năng, Vật lí chất rắn trong điều kiện áp suất cao. Lê Vũ Trường Sơn sinh ngày 31/12/1994 tại Quảng Nam. Ông tốt nghiệp Cử nhân Vật lí tại trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng năm 2016. Năm 2019, ông tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy bộ môn Vật lí tại trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng. Hiện nay, ông là giảng viên Khoa Vật lí, trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng. Lĩnh vực nghiên cứu: Khoa học Vật liệu. Lê Văn Thanh Sơn sinh ngày 11/02/1968 tại Huế. Năm 1995, ông tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành Quang học tại trường Đại học Khoa học – Đại học Huế. Hiện nay, ông là giảng viên Khoa Vật lí, trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng. Lĩnh vực nghiên cứu: Khoa học Vật liệu. 68
  13. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 22, Số 1 (2023) Đinh Thanh Khẩn sinh ngày 10/03/1986 tại Quảng Nam. Ông nhận học vị Tiến sỹ ngành Vật lí tại Đại học Osaka – Nhật Bản năm 2014. Hiện nay, ông là giảng viên tại trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng. Lĩnh vực nghiên cứu: Khoa học Vật liệu. Phan Liễn sinh ngày 10/08/1985 tại Thừa Thiên Huế. Năm 2010, ông tốt nghiệp cử nhân Sư phạm Vật lí tại Trường Đại học Sư phạm, Đại Học Đà Nẵng. Hiện nay, ông công tác tại Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng. Lĩnh vực nghiên cứu: Khoa học Vật liệu. Trịnh Ngọc Đạt sinh ngày 03/11/1990 tại Đà Nẵng. Năm 2013, ông tốt nghiệp Kỹ sư ngành Điện tử - Viễn thông tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại Học Đà Nẵng. Hiện ông đang là học viên cao học Ngành Kĩ thuật điện tử tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng. Hiện nay, ông công tác tại Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng. Lĩnh vực nghiên cứu: Khoa học Vật liệu. Đỗ Danh Bích sinh ngày 20/07/1980. Ông nhận học vị tiến sĩ năm 2011 tại Đài Loan. Hiện nay, ông là giảng viên Khoa Vật lí, Trường ĐH Sư phạm Hà Nội. Lĩnh vực nghiên cứu: Vật lí chất rắn, Quang học và Quang phổ Nguyễn Thành Nghiêm sinh ngày 29/10/1997 tại Nha Trang. Ông tốt nghiệp cử nhân sư phạm Vật lý tại trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế năm 2021. Hiện đang là học viên cao học chuyên ngành Vật lý nguyên tử và hạt nhân tại Học viện khoa học và công nghệ - VAST. 69
  14. Chế tạo và nghiên cứu ảnh hưởng của sự pha tạp Dy lên các tính chất vật lí của vật liệu … Trần Tuấn Anh sinh ngày 06/03/1985 tại Đồng Nai. Ông nhận học vị Tiến sỹ ngành Vật lí chất rắn tại Liên bang Nga năm 2012. Hiện nay, ông là giảng viên tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh. Lĩnh vực nghiên cứu: Vật liệu từ, Vật lí chất rắn trong điều kiện áp suất cao, lý thuyết phiếm hàm mật độ. Võ Duy Phương sinh ngày 28/01/1986 tại Khánh Hòa. Năm 2010, ông tốt nghiệp cử nhân Vật lí tại trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Tp. Hồ Chí Minh. Hiện đang là học viên cao học Chuyên ngành Vật lý nguyên tử và hạt nhân tại Học viện Khoa học và Công nghệ. Hiện nay, ông công tác tại Trường Tiểu học, THCS & THPT Ischool Nha Trang. Trần Hải Cát sinh ngày 20/04/1986 tại Đak Lak. Ông nhận học vị tiến sĩ ngành vật lý điện tử tại Liên bang Nga năm 2017. Hiện nay, ông là giảng viên tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh. Lĩnh vực nghiên cứu: vật lý điện tử, lý thuyết phiếm hàm mật độ. 70
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0