Thạc Sĩ Sự thay đổi tính chất của hợp chất thiếu Lantan La0,60Ca0,30MnO3-δ

MỞ ĐẦU

Ngày nay, sự phát triển của các ngành kỹ thuật như chế tạo cơ khí, xây dựng, kỹ thuật điện và điện tử, giao thông vận tải . đều gắn liền với vật liệu , đặc biệt là những ngành kỹ thuật cao. Ngành nào cũng cần đến các vật liệu với tính năng ngàycàng đa dạng và chất lượng ngày càng cao. Trong khi nguồn tài nguyên thiên nhiên đang dần cạn kiện thì việc phát hiện, tìm tòi và nghiên cứu những vật liệu mới đã trở thành một trong các hướng mũi nhọn của các quốc gia. Một trong những vật liệu được nghiên cứu rộng rãi trong những năm gần đây là Perovskite và đã trở nên phổ biến trong lĩnh vực khoa học vật liệu mới, đặc biệt là các vật liệu Perovskite chứa mangan [6, 8, 12, 14, 16]. Có hai yêu cầu quan trọng để đưa một vật liệu mới ứng dụng thực tế, đó là:
1. Nhiệt độ chuyển pha TC phải cao, càng gần nhiệt độ phòng càng tốt.
2. Hiệu ứng từ nhiệt xảy ra phải lớn.
Ngoài việc đáp ứng hai yêu cầu cơ bản trên, vật liệu Perovskite còn có nhiều tính chất thú vị khác như: có từ trở lớn, có chuyển pha kim loại – điện môi . Đặc biệt là có nhiệt độ chuyển pha gần với nhiệt độ phòng. Do có nhiều đặc tính điện - từ - hóa khác nhau nên Perovskite có mặt trong rất nhiều ứng dụng và được coi là một trong những vật liệu rất lý thú. Nhà vật lý người Ấn Độ C. N. R. Rao từng phát biểu rằng “Perovskite là trái tim của vật lý chất rắn”[1]. Với tính chất từ điện trở siêu khổng lồ, Perovskite rất hứa hẹn cho các linh kiện spintronics và các cảm biến từ siêu nhạy. Với nhiều tính chất đặc biệt như siêu dẫn nhiệt độ cao, sắt điện . Perovskite rất hữu ích cho nhiều linh kiện điện tử. Ngoài ra, Perovskite với các tính chất hấp phụ và xúc tác còn được sử dụng trong các pin nhiên liệu.
Một điều đặc biệt lý thú trong hợp chất Perovskite là vật liệu thiếu lantan.
Một số kết quả nghiên cứu cho thấy, các hợp chất thiếu lantan có nhiều tính chất thay đổi mà bản chất vật lý của chúng cần được làm sáng tỏ. Trên cơ sở đã tìm hiểu hợp chất thiếu lantan La0,54Ca0,32MnO3-δ, chúng tôi tiếp tục tiến hành nghiên cứu các tính chất vật lý của hợp chất thiếu lantan La0,60Ca0,30MnO3-δ. Trong hợp chất này, tổng số lượng Lantan và Canxi sẽ nhỏ hơn 1 trong hợp thức danh định. Như vậy, tỷ số Mn3+ : Mn4+ sẽ thay đổi khác với tỷ số này trong hợp chất đủ lantan. Từ đó sẽ gây nên những thay đổi đáng kể trong các chuyển pha thuận từ – sắt từ, chuyển pha sắt từ – phản sắt từ và chuyển pha trật t ự điện tích trong vật liệu này. Giải thích kết quả nghiên cứu dựa trên những lý thuyết cơ bản của các vật liệu từ áp dụng cho những hợp chất Perovskite.
Ngoài phần mở đầu, nội dung khoá luận bao gồm:
 Chương 1: Một số tính chất đặc trưng của hệ vật liệu Perovskite LaMnO3.  Chương 2: Phương pháp thực nghiệm.
 Chương 3: Kết quả và thảo luận.
 Kết luận.
 Tài liệu tham khảo.
Khóa luận này được thực hiện tại Bộ môn Vật lý Nhiệt độ thấp, Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.