Vật liệu Perovskite Manganite

Việt tên đề tài

Mục Lục

Nội dung tài liệu:

Tài liệu này giới thiệu về các loại vật liệu perovskite, đặc biệt tập trung vào perovskite manganite. Nội dung đề cập đến cấu trúc tinh thể lý tưởng của perovskite, các tương tác chính trong cấu trúc này như tương tác siêu trao đổi, cùng với các hiệu ứng vật lý nổi bật như hiệu ứng từ trở khổng lồ (CMR), hiệu ứng từ nhiệt lớn (GMCE), hiệu ứng nhiệt điện (TEE), và chuyển pha trật tự điện tích (CO). Tài liệu cũng phác thảo các mô hình lý thuyết giải thích các tính chất điện – từ – nhiệt của vật liệu perovskite, bao gồm mô hình trao đổi kép (DE), mô hình dẫn điện khoảng nhảy biến thiên (VRH), và mô hình polaron bán kính nhỏ (SP). Bên cạnh đó, các phương pháp thực nghiệm để chế tạo và nghiên cứu các mẫu perovskite cũng được trình bày, cùng với việc khảo sát ảnh hưởng của việc thay thế các nguyên tố kim loại lên tính chất của chúng.

Mục lục chi tiết:

• Lời cảm ơn
• Lời cam đoan
• Mục lục
• Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
• Mở đầu
• Chương 1: Vật liệu perovskite manganite
• 1.1. Perovskitemanganite
• 1.1.1. Vật liệu perovskite sắt từ
• 1.1.2. Các tương tác trong perovskite
• 1.1.3. Quan hệ giữa cấu trúc và tính chất điện –từ
• 1.2. Các hiệu ứng nổi bật trong perovskite
• 1.2.1. Hiệu ứng từ trở
• 1.2.2. Hiệu ứng trật tự điện tích
• 1.2.3. Hiệu ứng từnhiệt
• 1.2.4. Hiệu ứng nhiệt điện
• 1.2.4.1. Lịch sử phát triển và ứng dụng của các hiệu ứng nhiệt điện
• 1.2.4.2. Các hiệu ứng nhiệt điện cơ bản
• 1.2.4.3. Các vật liệu nhiệt điện truyền thống
• Kết luận chương
• Chương 2: Một số mô hình lý thuyết về tính chất điện từ cho perovskite
• 2.1. Mô hình trao đổi kép – Double exchange (DE) model
• 2.1.1. Lý thuyết trao đổi kép áp dụng cho perovskite manganite
• 2.1.2. Giới hạn JH = ∞
• 2.1.3. Một số kết quả lý thuyết của mô hình trao đổi kép (DE)
• 2.1.3.1. Sự phụ thuộc của nhiệt độ Curie vào độ rộng vùng eg (W) và mức độ pha tạp x
• 2.1.3.2. Sự phụ thuộc của điện trở suất vào độ từ hoá
• 2.2. Mô hình dẫn điện khoảng nhảy biến thiên – Variable range hoping (VRH) model
• 2.2.1. Mô hình dẫn điện khoảng nhảy biến thiên của điện tử giữa các trạng thái định xứ Anderson của Mott – Viret
• 2.2.2. Mô hình dẫn điện khoảng nhảy biến thiên trong trường hợp perovskite từ tính của Viret và cộng sự
• 2.3. Mô hình polaron bán kính nhỏ – Small polaron (SP) model
• 2.3.1. Sự hình thành polaron tĩnh điện
• 2.3.2. Spin polaron
• 2.3.3. Giải thích sự dẫn điện liên quan đến khái niệm polaron
• 2.3.3.1. Mô hình khe năng lượng (Band gap – BG)
• 2.3.3.2. Mô hình polaron bán kính nhỏ (Small polaron – SP)
• 2.4. Lý thuyết về hình học Fractal
• 2.4.1. Thứ nguyên Fractal
• 2.4.2. ứng dụng Fractal trong khoa học vật liệu
• 2.4.2.1. Fractal và khoa học bề mặt
• 2.4.2.2. Fractal và vật liệu cấu trúc nano
• Kết luận chương
• Chương 3: Các phương pháp thực nghiệm
• 3.1. Công nghệ chế tạo mẫu
• 3.1.1. Phương pháp đồng kếttủa
• 3.1.2. Phương pháp sol-gel
• 3.1.3. Công nghệ gốm
• 3.2. Chuẩn bị vật liệu
• 3.2.1. Nghiền trộn lần một
• 3.2.2. Quá trình nung sơ bộ
• 3.2.3. Nghiền lần hai
• 3.2.4. ép và nung thiêu kết
• 3.3. Các hệ mẫu đã được chế tạo
• 3.4. Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc và tính chất
• 3.4.1. Chụp ảnh bề mặt mẫu bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM)
• 3.4.2. Phép phân tích cấu trúc bằng nhiễu xạ kế tia X (X – ray)
• 3.4.3. Phương pháp phân tích nhiệt DSC và TGA
• 3.4.4. Phương pháp đo tính chất từ sử dụng từ kế mẫu rung (VSM)
• 3.4.4.1. Đo đường cong từ nhiệt M(T) và từ hoá đẳng nhiệt M(H)
• 3.4.4.2. Đo đường cong từ nhiệt MFC(T) và MZFC(T)
• 3.4.5. Phương pháp bốn mũi dò đo điện trở suất
• 3.4.6. Phương pháp đo độ cảm từ xoay chiều Xac
• 3.4.7. Phương pháp đo hệ số Seebeck
• Kết luận chương
• Chương 4: ảnh hưởng của việc thay thế các nguyên tố kim loại vào vị trí A lên tính chất các perovskite manganite
• 4.1. Đặt vấn đề
• 4.2. Hệ mẫu Ca1-xFexMnO3 (x = 0; 0,01; 0,03; 0,05)
• 4.2.1. Chế tạo mẫu CaMnO3 bằng phương pháp sol-gel
• 4.2.2. Chế tạo mẫu Ca1-xFexMnO3 bằng phương pháp gốm
• 4.2.3. Tính chất nhiệt điện của hệ mẫu Ca1-xFe MnO3
• 4.2.4. Tính chất từ của hệ mẫu Ca1-xFexMnO3
• 4.2.5. Hệ số Seebeck và hệ số phẩm chất của hệ mẫu Ca1-xFexMnO3
• 4.2.6. Nhận xét về hệ mẫu Ca1-xFexMnO3
• 4.3. Hệ mẫu Ca1-xNdxMnO3 (x = 0; 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9)
• 4.3.1. Cấu trúc hệ mẫu Ca1-xNdxMnO3
• 4.3.2. Hình thái hạt của hệ mẫu Ca1-xNdxMnO3
• 4.3.3. Tính chất từ của hệ mẫu Ca1-xNdxMnO3
• 4.3.4. Tính chất nhiệt điện của hệ mẫu Ca1-xNdxMnO3
• 4.3.5. Nhận xét về hệ mẫu Ca1-xNdxMnO3
• Kết luận chương
• Chương 5: ảnh hưởng của ruthenium lên tính chất điện từ của các perovskite pha tạp kép CaxPr1-xMn1-yRuyO3
• 5.1. Đặt vấn đề
• 5.2. Hệ mẫu Ca0,85Pro,15Mn1-yRuyO3 (y = 0; 0,03; 0,05; 0,07)
• 5.2.1. Cấu trúc của hệ mẫu Ca0,85Pr0,15Mn1-yRuyO3
• 5.2.2. Hình thái hạt của hệ mẫu Ca0,85Pr0,15Mn1-yRuyO3
• 5.2.3. Tính chất điện của hệ mẫu Ca0,85Pr0,15Mn1-yRuyO3
• 5.3. Hệ mẫu Ca0,6Pr0,4Mn1-yRuyO3 (y = 0; 0,03; 0,05; 0,07)
• 5.3.1. Cấu trúc của hệ mẫu Ca0,6Pr0,4Mn1-yRuyO3
• 5.3.2. Tính chất từ của hệ mẫu Ca0,6Pr0,4Mn1-yRuyO3
• 5.3.3. Độ dẫn điện và hiệu ứng trật tự điện tích của hệ mẫu Ca0,6Pr0,4Mn1-yRuyO3
• 5.4. Áp dụng lý thuyết thẩm thấu trong việc nghiên cứu tính dẫn điện của perovskite ruthenate
• 5.4.1. Đặt vấn đề
• 5.4.2. Lý thuyết thẩm thấu đối với các vật liệu gốm
• 5.4.3. Đo lường fractal đối với vật liệu gốm
• 5.4.4. Áp dụng mô hình thẩm thấu trên họ vật liệu Ca0,85Pr0,15Mn1-yRuyO3 (y = 0,00; 0,03; 0,05; 0,07)
• Kết luận chương
• Kết luận chung
• Các công trình liên quan đến luận án
• Tài liệu tham khảo