Luận án Tiến sĩ Vật liệu và linh kiện nano: Chế tạo và nghiên cứu vật liệu tổ hợp từ - điện với lớp từ giảo có cấu trúc nano và vô định hình dùng cho cảm biến từ trường micro - tesla

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> PHẠM ANH ĐỨC<br /> <br /> CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU TỔ HỢP TỪ - ĐIỆN<br /> VỚI LỚP TỪ GIẢO CÓ CẤU TRÚC NANO VÀ VÔ ĐỊNH HÌNH<br /> DÙNG CHO CẢM BIẾN TỪ TRƯỜNG MICRO - TESLA<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANÔ<br /> <br /> HÀ NỘI - 2017<br /> <br /> ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> PHẠM ANH ĐỨC<br /> <br /> CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU TỔ HỢP TỪ - ĐIỆN<br /> VỚI LỚP TỪ GIẢO CÓ CẤU TRÚC NANO VÀ VÔ ĐỊNH HÌNH<br /> DÙNG CHO CẢM BIẾN TỪ TRƯỜNG MICRO - TESLA<br /> <br /> Chuyên ngành : Vật liệu và linh kiện nanô<br /> Mã số<br /> : Chuyên ngành đào tạo thí điểm<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANÔ<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:<br /> 1. PGS.TS. Đỗ Thị Hương Giang<br /> 2. GS.TS. Nguyễn Hữu Đức<br /> <br /> HÀ NỘI - 2017<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Đầu tiên, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Đỗ Thị Hương Giang.<br /> Cô là người trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo, động viên và giúp đỡ để em có thể hoàn<br /> thành luận án. Cô không chỉ là người hướng dẫn khoa học mà còn là người truyền<br /> cho em tình yêu và nhiệt huyết với nghiên cứu thông qua tấm gương học tập và làm<br /> việc của bản thân.<br /> Em cũng xin chân thành cảm ơn GS. TS. Nguyễn Hữu Đức. Với kinh nghiệm<br /> của một Giáo sư đầu ngành, Thầy đã đưa ra những lời khuyên và định hướng cần<br /> thiết trong lúc em gặp khó khăn trong nghiên cứu.<br /> Em xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô, cán bộ trong bộ môn Vật liệu<br /> và linh kiện nano, trong Khoa Vật lý kỹ thuật và Công nghệ nano đã giảng dạy và<br /> giúp đỡ em trong thời gian nghiên cứu tại phòng thí nghiệm.<br /> Xin chân thành cảm ơn NCS Nguyễn Thị Ngọc, NCS Lê Việt Cường, NCS<br /> Nguyễn Xuân Toàn, NCS Lê Khắc Quynh đã giúp đỡ, trao đổi kiến thức và kinh<br /> nghiệm với tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại học<br /> Công Nghệ.<br /> Cuối cùng, con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cha mẹ và gia đình đã động<br /> viên, giúp đỡ để con có thể hoàn thành luận án một cách tốt nhất.<br /> Luận án này được hoàn thành với sự hỗ trợ một phần của Đề tài thuộc<br /> chương trình Khoa học và Công nghệ vũ trụ mã số VT/CN-03/13-15 và đề tài cấp<br /> Đại học Quốc gia Hà Nội mã số QG.15.28.<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan những nghiên cứu trong luận án là do tôi thực hiện,<br /> bản luận án do tôi viết và không sao chép từ các tài liệu sẵn có. Các số liệu và<br /> kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố bởi các<br /> luận án khác.<br /> <br /> Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2016<br /> Tác giả<br /> <br /> Phạm Anh Đức<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT ..................................................................... v<br /> DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................vii<br /> DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ..................................................................... viii<br /> MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1<br /> Chương 1 TỔNG QUAN ............................................................................................... 4<br /> 1.1. Vật liệu sắt từ, sắt điện và multiferroic .......................................................... 4<br /> 1.1.1. Vật liệu sắt điện và hiệu ứng áp điện ........................................................... 4<br /> 1.1.1.a. Vật liệu sắt điện ..................................................................................... 4<br /> 1.1.1.b. Hiệu ứng áp điện ................................................................................... 8<br /> 1.1.2. Vật liệu sắt từ và hiệu ứng từ giảo ............................................................. 12<br /> 1.1.2.a. Vật liệu sắt từ ...................................................................................... 12<br /> 1.1.2.b. Hiệu ứng từ giảo .................................................................................. 14<br /> 1.1.3. Vật liệu mutiferroic .................................................................................... 18<br /> 1.2. Hiệu ứng từ-điện ............................................................................................. 19<br /> 1.2.1. Tổng quan về hiệu ứng từ-điện .................................................................. 19<br /> 1.2.2. Hệ số từ-điện .............................................................................................. 20<br /> 1.2.3. Liên kết ứng suất bề mặt trong hiệu ứng từ-điện thuận ............................. 24<br /> 1.3. Vật liệu từ-điện ............................................................................................... 25<br /> 1.3.1. Vật liệu từ-điện đơn pha ............................................................................ 26<br /> 1.3.2. Vật liệu tổ hợp đa pha ................................................................................ 28<br /> 1.3.3. Vật liệu tổ hợp đa pha có cấu trúc nano .................................................... 29<br /> 1.4. Tổng quan cảm biến từ trường ..................................................................... 30<br /> 1.4.1. Cảm biến từ trường dựa trên hiệu ứng Hall ............................................... 30<br /> 1.4.2. Cảm biến từ trường giao thoa lượng tử siêu dẫn ....................................... 32<br /> i<br /> <br />