Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu chế tạo vật liệu từ nền Fe có cấu trúc micro nano định hướng ứng dụng trong y sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> --------o0o--------<br /> <br /> LÊ VIỆT CƯỜNG<br /> <br /> NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỪ<br /> NỀN Fe CÓ CẤU TRÚC MICRO-NANO<br /> ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG Y SINH<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ<br /> CHUYÊN NGÀNH VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANO<br /> <br /> Hà Nội - 2017<br /> <br /> ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> --------o0o--------<br /> <br /> LÊ VIỆT CƯỜNG<br /> <br /> NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỪ<br /> NỀN Fe CÓ CẤU TRÚC MICRO-NANO<br /> ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG Y SINH<br /> <br /> Chuyên ngành: Vật liệu và linh kiện nano<br /> Mã số: Chuyên ngành đào tạo thí điểm<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ<br /> CHUYÊN NGÀNH VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANO<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:<br /> PGS. TS. Phạm Đức Thắng<br /> <br /> Hà Nội - 2017<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> <br /> Trước hết tôi xin trân trọng cảm ơn PGS. TS. Phạm Đức Thắng đã trực tiếp<br /> hướng dẫn, giúp đỡ tận tình và kịp thời để tôi thực hiện luận án này. Tôi cũng xin trân<br /> trọng cảm ơn PGS. TS. Nguyễn Thế Hiện đã nhiệt tình nhận lời hướng dẫn tôi thực<br /> hiện luận án trong thời gian đầu.<br /> Lời cảm ơn chân thành tôi muốn tới GS. Nora Dempsey, Viện Néel, Cộng hòa<br /> Pháp. Giáo sư đã giúp đỡ nhiệt tình trong thời gian tôi làm việc tại thành phố<br /> Grenoble, tạo cơ sở quan trọng để tôi thực hiện các nghiên cứu. Một số kết quả của<br /> luận án được thực hiện tại Viện Néel, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các đồng<br /> nghiệp ở đây về những hỗ trợ quý báu.<br /> Tôi muốn gửi những lời cảm ơn chân thành tới PGS. TS. Hoàng Nam Nhật và<br /> các thầy cô, đồng nghiệp ở Khoa Vật lý kỹ thuật và Công nghệ nano và Phòng thí<br /> nghiệm trọng điểm Công nghệ micro và nano. Họ đã dành nhiều thời gian để chia sẻ<br /> và trao đổi công việc với tôi. Tôi sẽ nhớ mãi những buổi thảo luận hết sức chân tình,<br /> cởi mở và tích cực trong công việc lẫn cuộc sống hàng ngày của mọi người.<br /> Cảm ơn TS. Bùi Đình Tú và TS. Đặng Đình Long đã dành thời gian lắng nghe,<br /> chia sẻ với tôi những khó khăn trong công việc và cuộc sống, giúp tôi hiểu rõ hơn về<br /> bản thân mình, có những định hướng tốt trong công việc và cuộc sống.<br /> Cảm ơn các anh, chị, em nghiên cứu sinh, các bạn học viên cao học và các em<br /> sinh viên đã đồng hành cùng tôi trong suốt quá trình làm việc. Sự hỗ trợ, chia sẻ, giúp<br /> đỡ nhiệt tình của mọi người đã góp một phần không nhỏ vào luận án này.<br /> Luận án được hoàn thành với sự hỗ trợ một phần trong đề tài mã số 103.022015.80 của Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia.<br /> <br /> Lê Việt Cường<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> <br /> Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án này do<br /> tôi thực hiện. Kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực, các tài liệu tham khảo<br /> được trích dẫn đầy đủ.<br /> Tác giả<br /> <br /> Lê Việt Cường<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> <br /> MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1<br /> CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................5<br /> 1.1. Từ tính và các vật liệu từ ......................................................................................5<br /> 1.1.1. Một số đại lượng từ cơ bản.......................................................................6<br /> 1.1.2. Phân loại vật liệu từ ..................................................................................7<br /> 1.1.3. Vật liệu từ cứng và vật liệu từ mềm .........................................................9<br /> 1.1.4. Dị hướng từ ............................................................................................13<br /> 1.1.5. Hạt từ kích thước micro và nano mét .....................................................14<br /> 1.1.6. Tính chất từ của các phần tử sinh học ....................................................15<br /> 1.2. Kỹ thuật điều khiển các đối tượng kích thước micro và nano ...........................20<br /> 1.2.1. Nguồn từ trường .....................................................................................25<br /> 1.2.2. Điều khiển các vi đối tượng bằng lực từ: bắt giữ ...................................27<br /> 1.2.3. Điều khiển các vi đối tượng bằng lực từ: dẫn đường .............................32<br /> CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM .....................................39<br /> 2.1. Phương pháp phún xạ .........................................................................................39<br /> 2.2. Các phương pháp chế tạo cấu trúc từ .................................................................40<br /> 2.2.1. Phương pháp phún xạ kết hợp kỹ thuật quang khắc ..............................40<br /> 2.2.2. Phương pháp phún xạ trên đế đã được tạo hình .....................................42<br /> 2.2.3. Phương pháp in từ ..................................................................................43<br /> 2.2.4. Phương pháp in phun ..............................................................................44<br /> 2.3. Các phương pháp khảo sát các tính chất đặc trưng ............................................47<br /> 2.3.1. Nhiễu xạ tia X .........................................................................................47<br /> 2.3.2. Hiển thị cấu trúc từ .................................................................................48<br /> 2.3.3. Kính hiển vi lực nguyên tử .....................................................................50<br /> 2.3.4. Kính hiển vi điện tử quét ........................................................................51<br /> 2.3.5. Từ kế mẫu rung ......................................................................................52<br /> <br />