Đồ Án Hiệu ứng từ nhiệt lớn trong hệ vật liệu perovskite (La1-xPrx)0.7Sr0.3MnO3.

Từ khi nền văn minh loài người xuất hiện, con người đó biết sử dụng cỏc vật liệu để nâng cao chất lượng cuộc sống. Vật liệu ở khắp xung quanh chúng ta bởi các sản phẩm đều được làm từ vật liệu. Do vậy vật liệu mới không ngừng được nghiên cứu và phát triển. Trong những năm gần đây vật liệu từ trong đó có vật liệu perovskite được nghiên cứu rất rộng rói mở ra những triển vọng ứng dụng hết sức to lớn. Một trong những tớnh chất quan trọng và lớ thỳ của vật liệu từ là hiệu ứng từ nhiệt được Warburg tỡm ra năm 1881 [1]. Hiệu ứng từ nhiệt (magnetocaloric effect - MCE) là sự thay đổi nhiệt độ của vật rắn dưới tác dụng của từ trường. Hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ (GMCE – Giant Magnetocaloric Effect) được A. Pecharsky và K.A. Gschneidner [2] phát hiện trong hệ vật liệu liên kim loại chứa đất hiếm Gd5Ge2Si2. MCE cũng được tỡm thấy trong hệ vật liệu perovskite ABO3 (với A là kim loại đất hiếm, B là kim loại chuyển tiếp). Nhưng để ứng dụng được thỡ vật liệu phải cú hiệu ứng xảy ra ở gần nhiệt độ phũng. Và câu trả lời cho vấn đề này đó nhanh chúng được hé mở. Điển hỡnh là những nghiờn cứu của Chaudhary và cỏc đồng nghiệp năm 1999 [3] với hệ vật liệu La1-xSrxCoO3 cho thấy có hiệu ứng từ nhiệt tại nhiệt độ quanh nhiệt độ phũng, khi thay thế một phần đất hiếm bằng kim loại kiềm thổ.

Một trong những khả năng ứng dụng nóng hổi và đầy triển vọng của hệ vật liệu perovskite là trong các thiết bị làm lạnh bằng từ trường. Vật liệu làm lạnh từ phải thoải món cỏc điều kiện: biến thiên entropy từ lớn khi khử từ; có vùng nhiệt độ chuyển pha gần nhiệt độ phũng; từ trường khử từ không cao; hiệu ứng hoạt động cao và thân thiện với môi trường. Bởi vậy mà những nghiên cứu gần đây trong các perovskite là nhằm tỡm ra hệ vật liệu cú hiệu ứng từ nhiệt lớn tại nhiệt độ quanh nhiệt độ phũng.

Nghiên cứu mới đây về hệ vật liệu perovskite (La1-xNdx)0.7Sr0.3MnO3 [4] cho thấy hệ vật liệu này có hiệu ứng từ nhiệt khá lớn quanh nhiệt độ phũng, điều này đó gợi ý chỳng tụi nghiờn cứu sự thay đổi tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của hệ vật liệu (La1-xPrx)0.7Sr0.3MnO3 khi thay thế Nd bởi Pr, nguyên tố nằm cạnh nó trong bảng hệ thống tuần hoàn với mục đích có được một vật liệu có hiệu ứng từ nhiệt lớn hơn tại nhiệt độ phũng.

Đối tượng của khóa luận này là: Hiệu ứng từ nhiệt lớn trong hệ vật liệu perovskite (La1-xPrx)0.7Sr0.3MnO3.

Họ vật liệu (La1-xPrx)0.7Sr0.3MnO3 với x = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 được chế tạo và nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học Vật liệu (TTKHVL) – Khoa Vật lý - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.

Nội dung của khúa luận bao gồm:

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan về hệ vật liệu perovskite và hiệu ứng từ nhiệt

Chương 2: Các phương pháp thực nghiệm

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Kết luận

Tài liệu tham khảo