Chế tạo, nghiên cứu và khả năng ứng dụng của vật liệu perovskite có hệ số nhiệt điện trở dương

• Main Author: Lương, Văn Việt
• Format: Theses and Dissertations
• Language: Vietnamese
• Published: Đại học Quốc gia Hà Nội 2016
• Subjects: Vật liệu perovskite; Hệ số nhiệt dương; Điện trở; Vật lý
• Online Access: http://repository.vnu.edu.vn/handle/VNU_123/9188
• Institution: Vietnam National University, Hanoi

C/cm2, độ từ hoá bão hoà MS= 0,1emu/cm3 ở nhiệt độ phòng. Đặc biệt vật liệu tổ hợp với tỷ lệ thành phần x= 0,25 có hằng số điện môi âm trong dải tần số thấp từ 0,2 kHz đến 800 kHz và có giá trị tuyệt đối khá lớn (cỡ 106) ở tần số 1kHz. Đã tổng hợp được hệ vật liệu PTCR mới (BaTiO3)1-x(LaNiO3)x với x= 0,2) có hiệu ứng PTCR khá lớn ở nhiệt độ 500C với nhiệt độ chuyển pha kim loại điện môi TMI= 800C. Hệ số nhiệt điện trở cực đại của mẫu này đạt 0,70.103%K-1 tại nhiệt độ 84,90C.Nghiên cứu và đã chế tạo thành công vật liệu perovskite sắt điện dạng Ba1-x-ySrxYyTiO3 có hệ số nhiệt dương của điện trở (PTCR) bằng công nghệ gốm truyền thống: Hiệu ứng PTCR thu được khá lớn (hệ số nhiệt dương của điện trở đạt tới 1,1.103% K-1 ở nhiệt độ 770C trong mẫu Ba0,936Sr0,06Y0,004TiO3), nhiệt độ chuyển pha kim loại - điện môi TMI và nhiệt độ chuyên pha TC khoảng 1200C. Đã sử dụng mô hình polaron bán kính nhỏ, mô hình khoảng nhảy biến thiên để mô tả độ dẫn điện trong hệ vật liệu Ba1-x-ySrxYyTiO3 (x = 0,04 - 0,06, y = 0,004) trong vùng nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ chuyển pha kim loại- điện môi (TMI) và xác định được năng lượng kích hoạt quá trình dẫn điện nằm trong khoảng từ 0,15eV đến 0,34eV. Giá trị này khá phù hợp với các kết quả công bố của các tác giả khác. Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ cho thấy biên hạt đóng vai trò quan trọng trong chuyển pha kim loại- điện môi ở gần điểm chuyển pha cấu trúc. Đã tổng hợp thành công vật liệu nano BaTiO3 bằng phương pháp thuỷ nhiệt có bi khuấy với nhiệt độ ủ thấp hơn so với phương pháp của những công trình được công bố trên thế giới. Sản phẩm tạo ra có độ đồng nhất cao, kích thước trong khoảng 20nm- 70nm. Hằng số điện môi của vật liệu ở nhiệt độ phòng đạt 4000, lớn hơn so với vật liệu khối chế tạo bằng phương pháp gốm thông thường (~ 3000). Đã chế tạo vật liệu nano LaNiO3 bằng phương pháp đốt gel, với nhiệt độ tạo gel phù hợp nhất là 800C. Kích cỡ hạt của sản phẩm khoảng 30nm. Đã chế tạo vật liệu (BaTiO3)1-x(LaNiO3)x có tính chất đa phân cực (multiferroic) bằng cách tổ hợp hai hệ vật liệu nano sắt điện BaTiO3 và nano từ tính LaNiO3 với các tính chất mới sau: Hệ vật liệu tổ hợp đồng thời có tính sắt điện và sắt từ với giá trị trung bình của độ phân cực PS = 0,5