BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Lê Thị Tuyết Ngân
NGHIÊN CỨU PHA GRIFFTH VÀ SỰ LIÊN QUAN ĐẾN
TÍNH CHẤT TỪ, TỪ NHIỆT CỦA HỆ
La1-x(Ca,Sr)xMn1-y(Cu,Co)yO3
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU
Hà Nội – Năm 2023
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Lê Thị Tuyết Ngân
NGHIÊN CỨU PHA GRIFFTH VÀ SỰ LIÊN QUAN ĐẾN
TÍNH CHẤT TỪ, TỪ NHIỆT CỦA HỆ
La1-x(Ca,Sr)xMn1-y(Cu,Co)yO3
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU
Chuyên ngành: Vật liệu điện tử
Mã số: 9 44 01 23
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Phạm Thanh Phong
2. PGS.TS. Nguyễn Văn Đăng
Hà Nội – Năm 2023
1
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu trong luận án này là công trình nghiên
cứu của tôi dựa trên những tài liệu, số liệu do chính tôi tự tìm hiểu và nghiên cứu
dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Phạm Thanh Phong và PGS.TS. Nguyễn Văn Đăng
cùng sự hợp tác của các đồng nghiệp. Chính vì vậy, các kết quả nghiên cứu đảm
bảo trung thực và khách quan nhất. Đồng thời, kết quả này chưa từng xuất hiện
trong bất cứ một nghiên cứu nào. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung
thực, nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2023
Tác giả luận án
Lê Thị Tuyết Ngân
i
2
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian học tập và nghiên cứu, luận án “Nghiên cứu pha Griffith và sự
liên quan đến tính chất từ, từ nhiệt của hệ La1-x(Ca,Sr)xMn1-y(Cu,Co)yO3” đã được
hoàn thành. Thành quả này không chỉ từ sự cố gắng và nỗ lực của bản thân mà còn từ
sự giúp đỡ, hỗ trợ tích cực của nhiều cá nhân và tập thể.
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Phạm
Thanh Phong và PGS.TS. Nguyễn Văn Đăng – những người thầy đã trực tiếp tận tình
hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian thực
hiện luận án. Tôi học từ Quý Thầy không chỉ trong nghiên cứu khoa học mà còn rất
nhiều lĩnh vực khác trong công tác và cuộc sống. Quý Thầy luôn là người mẫu mực,
sáng tạo, đủ kiên nhẫn để động viên, khích lệ đúng lúc giúp tôi có thể vượt qua nhiều
khó khăn để hoàn thành được luận án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học
tập và nghiên cứu tại Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Khoa Vật lý - Trường Đại học Khoa học,
Đại học Thái Nguyên, trường Đại học Hồng Đức, Phòng Vật lý vật liệu từ và siêu dẫn,
Viện Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, trường Đại học Tôn
Đức Thắng và Đại học Dongguk (Hàn Quốc) đã hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong chế tạo
mẫu, trang bị kiến thức chuyên môn cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn
thành luận án này.
Tôi xin cảm ơn PGS. TS Lê Viết Báu, trường Đại học Hồng Đức đã hỗ trợ tôi rất
nhiều trong chế tạo mẫu, cảm ơn PGS. TS. Đỗ Hùng Mạnh, TS. Phạm Hồng Nam,
Viện Khoa học Vật liệu đã giúp đỡ tôi trong việc đo đạc các tính chất vật lý của mẫu.
Các phép đo từ trong từ trường cao được hỗ trợ về kinh phí rất lớn của Giáo sư In-Ja
Lee (Khoa Hóa học các vật liệu tiên tiến, Đại học Dongguk-Hàn Quốc) và những bàn
luận về kết quả đo hết sức sâu sắc của Giáo sư Jesus Oswaldo Moran (Đại học Quốc
gia Colombia). Đây là sự giúp đỡ hết sức quý báu mà tôi luôn luôn ghi nhớ và biết ơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Sở GD&ĐT Thái Nguyên, lời tri ân đến Ban
giám Hiệu THPT Lý Nam Đế, Thành phố Phổ Yên, Thái Nguyên, nơi tôi đang công tác
đã tạo điều kiện về thời gian để tôi hoàn thành luận án này.
Sau cùng, tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, bạn bè và
những người thân đã động viên, tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực
hiện luận án.
Tác giả luận án
Lê Thị Tuyết Ngân
ii
3
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
MỤC LỤC ................................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT......................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ........................................................... vi
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
Chƣơng 1. CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT LIỆU
MANGANITES ........................................................................................ 7
1.1. Cấu trúc tinh thể, các cấu trúc từ và các pha từ của manganites ................. 7
1.1.1. Cấu trúc tinh thể của manganites Ln1-xA'xMnO3 ............................................... 7
1.1.2. Các cấu trúc từ và các pha từ trong các manganites ....................................... 8
1.2.3. Giản đồ pha của hệ La1-xSrxMnO3 và hệ La1-xCaxMnO3 ................................. 10
1.2. Sự xuất hiện pha Griffith trong các manganites ........................................... 13
1.2.1. Pha Griffith và mô hình Griffith ..................................................................... 14
1.2.2. Dấu hiệu và cách xác định pha Griffith. ......................................................... 16
1.2.3. Giản đồ pha Griffith trong một số hệ manganites .......................................... 22
Kết luận chƣơng 1 ................................................................................................... 30
Chƣơng 2. HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT VÀ CÁC THAM SỐ TỚI HẠN
TRONG VẬT LIỆU MANGANITES ........................................... 31
2.1. Hiệu ứng từ nhiệt (MCE) ................................................................................ 31
2.1.1. Cở sở nhiệt động lực học của hiệu ứng từ nhiệt ............................................. 31
2.1.2. Hiệu ứng từ nhiệt trong vật liệu manganites .................................................. 33
2.1.3. Các phương pháp xác định các tham số vật lý của hiệu ứng từ nhiệt của
vật liệu .............................................................................................................. 36
2.2. Các tham số tới hạn tại lân cận chuyển pha từ trong các vật liệu từ .......... 40
2.2.1. Các loại chuyển pha ........................................................................................ 40
2.2.2. Các mô hình cận chuyển pha và tham số cận chuyển pha của vật liệu từ. ..... 42
2.2.3. Các phương pháp xác định tham số cận chuyển pha .................................... 45
2.3. Mối quan hệ giữa hiệu ứng từ nhiệt và các tham số cận chuyển pha
trong các vật liệu manganites có pha Griffith. ............................................ 49
Kết luận chƣơng 2 ................................................................................................... 54
Chƣơng 3. CÁC KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM .................................................. 55
3.1. Phƣơng pháp chế tạo mẫu. .............................................................................. 55
3.1.1. Chế tạo mẫu bằng phương pháp phản ứng pha rắn. ...................................... 55
iii
