Tìm hiểu về hạt nano từ và ứng dụng của nó trong đời sống, y học

So với các vật liệu khối tương ứng, các hạt nano từ có tính chất từ phong phú, đa dạng khác thường.. Tuy nhiên các ứng dụng trong y học đòi hỏi vật liệu phải đáp ứng được các yêu cầu khắ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn khoa học

ThS LÊ KHẮC QUYNH

HÀ NỘI - 2018

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này, em đã nhận được sự giúp

đỡ tận tình của các quý thầy cô, anh chị và bạn bè

Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô trong khoa Vật lý- Trường

Đại học Sư Phạm Hà Nội 2 đã dạy dỗ, chỉ bảo và truyền đạt kiến thức cho em

trong suôt quá trình học tập và rèn luyện tại trường cũng như trong quá trình

thực hiện khóa luận này

Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS Lê Khắc Quynh đã

tận tình hướng dẫn giúp em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận của này

Là một sinh viên lần đầu nghiên cứu khoa học, khóa luận của em không

tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến

thêm từ bạn bè và thầy cô để khóa luận được hoàn thiện hơn

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình em, những người thân

luôn bên em, hết lòng ủng hộ em cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá

trình học tập

Cuối cùng em xin kính chúc thầy cô khoa Vật lý – Trường Đại học Sư

Phạm Hà Nội 2 dồi dào sức khỏe, thành công trong công việc

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 05 tháng 5 năm 2018

SINH VIÊN

ĐINH THỊ QUỲNH

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu củ a riêng tôi dưới sự hướng dẫn của ThS Lê Khắc Quynh Những kết quả nghiên cứu khoa học trong khóa luận là hoàn toàn trung thực và chưa từng công bố ở bất kì nơi nào khác.Trong quá trình nghiên cứu hoàn thành bản khóa luận em có tham khảo một

số tài liệu của một số tác giả đã ghi trong phần tài liệu tham khảo

Nếu có vấn đề gì không đúng tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, ngày 05 tháng 5 năm 2017

ĐINH THỊ QUỲNH

SINH VIÊN

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Mô tả quỹ đạo e chuyển động trong nguyên tử 3

Hình 1.2 Mô tả chuyển động tự quay của e trong nguyên tử 6

Hình 1.3 (a) Mô hình sắp xếp mômen từ nguyên tử; (b) Sự phụ thuộc -1 vào nhiệt độ 7

Hình 1.4 (a) Sự sắp xếp các mômen từ; (b) ) Sự phụ thuộc -1 vào nhiệt độ 9

Hình 1.5 (a) Sự sắp xếp các mômen từ; (b) ) Sự phụ thuộc -1 vào nhiệt độ 10

Hình 1.6 Đường cong từ hóa 11

Hình 1.7 Sự phụ thuộc của  vào H 12

Hình 1.8 Sự phụ thuộc của từ độ (I) và -1 vào nhiệt độ 13

Hình 1.9 So sánh đường cong từ trễ của vật liệu từ cứng và từ mềm 14

Hình 2.1 (a) Bình sữa làm bằng nhựa có pha thêm nano bạc; (b) Dược phẩm có sử dụng nano bạc; (c) Thiết bị điện tử có sử dụng nano bạc 18

Hình 2.2 (a) Hạt nano vàng sử dụng trong truyền dẫn thuốc; (b) Hạt nano vàng trong làm đẹp 19

Hình 2.3 Các vị trí tứ diện và bát diện 19

Hình 2.4 Cấu trúc spinel đảo của Fe3O4 20

Hình 2.5 Sự định hướng của các lưỡng cực từ: (a) Thuận từ; (b) Sắt từ; (c) Phản sắt từ; (d) Ferit từ 22

Hình 2.6 Đường cong từ hóa của vật liệu từ phụ thuộc vào kích thước 22

Hình 2.7 Sự phụ thuộc của độ kháng từ vào đường kính hạt nano từ 23

Hình 2.8 Đồ thị năng lượng dị hướng phụ thuộc vào góc  24

Hình 2.9 Sơ đồ biển diễn phương pháp phun nung 25

Hình 2.10 Sơ đồ thiết bị tổng hợp hạt nano bằng Laze 26

Hình 3.1 Ảnh chụp bit thông tin trên đĩa mềm và đĩa cứng: (a) Chụp

thường; (b) Chụp bằng hạt từ nano Fe3O4 28

Hình 3.2 Một số ứng dụng chất lỏng từ trong việc khảo sát nhiệt độ trong

loa điện động bởi nhóm Nguyễn Phúc Dương, Lữ Hà Anh viện ITIMS ĐH Bách khoa Hà Nội: (a) Loa điện động; (b) Bộ dẫn từ; (c) Lõi âm 31

Hình 3.3 Đường thanh áp của loa treble màng giấy loại 1007 32 Hình 3.4 Mô hình vận chuyển thuốc bằng các hạt nano từ 33 Hình 3.5 (a) Quá trình đốt nhiệt bằng từ trường xoay chiều; (b) Công suất

đốt nhiệt phụ thuộc vào bán kính của hạt 34

Hình 3.6 Quá trình quay đảo và hồi phục của mômen từ hạt nhân 35

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4.Nhiệm vụ nghiên cứu 2

5 Phương pháp nghiên cứu 2

6 Cấu trúc của đề tài 2

CHƯƠNG 1 TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT RẮN 3

1.1 Mômen từ nguyên tử 3

1.1.1 Mômen từ nguyên tử khi chưa có từ trường ngoài 7

1.2 Các trạng thái từ của vật chất 7

1.2.1 Trạng thái nghịch từ 7

1.2.3 Trạng thái sắt từ 9

1.3 Đặc điểm của vật liệu sắt từ 10

1.3.1 Đường cong từ hóa 11

1.3.2 Sự phụ thuộc độ cảm từ theo độ từ hóa của vật liệu sắt từ 11

1.3.3 Từ dư 12

1.3.4 Nhiệt độ Curie 12

1.3.5 Một vài đặc tính của khác của chất sắt từ 13

1.4 Phân loại vật liệu sắt từ 14

1.4.1 Vật liệu từ mềm 14

1.4.2 Vật liệu từ cứng 14

1.4.3 Vật liệu ghi từ 15

CHƯƠNG 2 HẠT NANO TỪ TÍNH 16

2.1 Công nghệ nano 16

2.1.1 Khái niệm và nguồn gốc của công nghệ nano 16

2.1.2 Cơ sở khoa học của công nghệ nano 16

2.1.3 Phân loại vật liệu theo kích thước 17

2.1.4 Ứng dụng của một số nano 18

2.2 Hạt nano sắt từ 19

2.2.1 Cấu trúc tinh thể và tính chất của Fe3O 19

2.2.1.1 Cấu trúc tinh thể của Fe3O4 19

2.2.1.2 Tính chất của Fe3O4 20

2.2.2.Các phương pháp chế tạo hạt từ nano 25

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA HẠT NANO TỪ 28

3.1 Ứng dụng trong đời sống 28

3.1.1 Chất lỏng từ 28

3.1.2 Tăng tuổi thọ trục quay 29

3.1.3 Bôi trơn và truyền nhiệt 29

3.1.4 Máy in phun 29

3.1.5 Gia tốc kế 30

3.1.6 Làm bóng bề mặt 30

3.1.7 Ứng dụng trong quốc phòng hàng không 30

3.1.8 Loa điện động 31

3.2 Ứng dụng trong y học 32

3.2.1 Phân tách và chọn lọc tế bào 33

3.2.2 Dẫn truyền thuốc 33

3.2.3 Hiệu ứng đốt nhiệt 33

3.2.4 Tăng độ tương phản trong cộng hưởng từ hạt nhân 34

3.2.5 Một số ứng dụng trong tương lai 35

KẾT LUẬN 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Vật liệu từ có cấu trúc nano là một lĩnh vực rất mới mẻ của ngành khoa học vật liệu trong hiện đại Các hạt từ kích thước cỡ nanomét (10-9m) và micromet (10-6m) đại diện cho một lớp vật liệu từ mới, thu hút được sự quan tâm đặc biệt trên cả hai phương diện, khoa học và công nghệ So với các vật liệu khối tương ứng, các hạt nano từ có tính chất từ phong phú, đa dạng khác thường Các tính chất này là hệ quả của các hiệu ứng liên quan đến sự hạn chế kích thước và sự phá vỡ tính đối xứng của cấu trúc tinh thể tại các biên hạt Các hạt nano từ thể hiện một thuộc tính từ độc nhất là tính siêu thuận từ

Sự đa dạng về tính chất làm cho các hạt nanô từ có ứng dụng rất phong phú Các hạt nano từ hội tụ đầy đủ những yếu tố cần thiết cho các ứng dụng trong cuộc sống và trong lĩnh vực y sinh học

Thứ nhất: các hạt nanô từ có kích thước gần với kích thước của các thực thể sinh học như virus (20-500nm), protein (5-50nm) và gen (đường kính 2nm, dài (10-100nm)) vì vậy chúng có thể dễ dàng tiếp cận mà không ảnh hưởng nhiều đến hoạt động của các thực thể sinh học đó

Thứ hai: các hạt nano từ có diện tích bề mặt lớn, có thể được chức năng hoá bề mặt làm tăng khả năng hấp phụ và nhả thuốc trong cơ thể Đặc biệt các hạt nano từ có từ tính lớn và có khả năng điều khiển được bằng từ trường ngoài nên phạm vi ứng dụng rất lớn

Tuy nhiên các ứng dụng trong y học đòi hỏi vật liệu phải đáp ứng được các yêu cầu khắt khe về các tính chất dược lý, hoá học, vật lý cũng như độ đồng nhất, cấu trúc tinh thể, thuộc tính từ, cấu trúc bề mặt, các tính chất hút bám, khả năng hoà tan của hạt và đặc biệt phải có tính độc thấp Chính vì những

lí do trên nên khi nghiên cứu về nano từ tôi đã chọn đề tài “Tìm hiểu về hạt

nano từ và ứng dụng của nó trong đời sống, y học” làm đề tài nghiên cứu

2 Mục đích nghiên cứu

- Tìm hiểu về lí thuyết và tính chất ( tính từ) của hạt nano từ

- Ứng dụng của hạt nano từ vào trong cuộc sống và y học

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Các hạt nano từ và ứng dụng của nó

4.Nhiệm vụ nghiên cứu

- Các tính chất từ và ứng dụng của hạt từ nano

5 Phương pháp nghiên cứu

- Tra cứu, đọc và tổng hợp tài liệu

6 Cấu trúc của đề tài

CHƯƠNG 1 TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT RẮN 1.1 Mô men từ nguyên tử

Chúng ta đã đã được tiếp xúc với định nghĩa nguyên tử ngay khi học cấp

II, nhưng mãi cho đến cấp III chúng ta mới đi sâu tìm hiểu về cấu tạo hạt của nguyên tử Có thể nói tất cả các nguyên tử đều gồm hạt nhân mang điện dương

và các electron mang điện âm Các electron này chuyển động không ngừng quanh hạt nhân Để giải thích nhiều hiện tượng, đặc biệt có các hiện tượng từ, chúng ta có thể coi gần đúng rằng các electron chuyển động quanh hạt nhân theo những quỹ đạo tròn hoặc elip tương tự như chuyển động của các hành tinh trong hệ mặt trời Các electron của nguyên tử (hay phân tử) quay theo những quỹ đạo (hình elip hoặc hình tròn) như vậy với tần số rất lớn vào cỡ ≈ 1015vòng/giây, nó sẽ tạo ra dòng điện khép kín Dòng điện vừa được tạo ra này sẽ sinh ra quanh nó một từ trường và sẽ tương tác với từ trường ngoài Do đó, tùy thuộc vào từ trường ngoài như thế nào mà mômen từ sẽ có sự định hướng khác nhau

Trước hết chúng ta cần biết thế nào là mômen từ nguyên tử? Đi trả lời cho câu hỏi này, chúng ta có thể giả sử quỹ đạo của electron chuyển động quanh hạt nhân trong nguyên tử là một đường tròn, bán kính r, có tâm nằm ở hạt nhân nguyên tử ( hình 1.1)

Hình 1.1 Mô tả quỹ đạo e chuyển động trong nguyên tử [9]

Gọi v⃗ là vận tốc của electron, f là tần số quay của electron trên quỹ đạo thì:

2

v f

Mặt khác, vì electron có khối lượng nên khi nó quay quanh hạt nhân nó

có mômen xung lượng Lvới:

L r mv

L được gọi là mômen xung lượng quỹ đạo Theo công thức, ta thấy L vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo của electron, và có chiều được xác định bằng quy tắc vặn nút chai Vì chiều chuyển động của điện tử ngược chiều với dòng điện nên L ngược chiều với Pm, do đó: L   mvrn và về độ lớn trị số L = mvr Gọi  là tỉ số giữa P và L; ta có: m

Dấu trừ biểu thị cho L ngược chiều với Pm

m: điện tích riêng của electron

Trong cơ học lượng tử đã chứng minh rằng electron nguyên tử chỉ chuyển động theo những quỹ đạo dừng nhất định với mômen động lượng:

1,6.10 0,662.10

.0,9274,91.10

2

ms s

s

     

Chính vì vậy mà ngoài chuyển động quay, electron còn tham gia chuyển động tự quay quanh trục của nó giống như sự tự quay của trái đất (hình 1.2)

Hình 1.2 Mô tả chuyển động tự quay của e trong nguyên tử 9

Khi nghiên cứu cấu trúc phân tử và các hạt tạo thành chúng thì người ta

đã chỉ ra rằng các hạt proton và notron cũng có mômen từ Tuy nhiên mômen

từ của chúng rất nhỏ so với mômen từ của electron Ta có thể coi mômen từ của hạt nhân có đóng góp không đáng kể vào mômen từ nguyên tử, mà chủ yếu là đóng góp của mômen từ của electron

Vậy khi tính mômen từ nguyên tử (hay phân tử) ta tính tổng vector của tất cả các mômen từ quỹ đạo Pm và mômen từ riêng Pms của tất cả các electron

z : số thứ tự của nguyên tử trong bảng hệ thống tuần hoàn

Như vậy, mômen từ nguyên tử nói lên bản chất của từ học, có thể coi như đặc trưng cho tác dụng của một dòng điện khép kín trong nguyên tử (hay phân tử) Với mỗi nguyên tố khác nhau thì giá trị mômen từ nguyên tử của chúng là khác nhau Độ lớn của mômen từ nguyên tử quyết định bởi số lượng spin “down” và spin “up” trong lớp chuyển tiếp – lớp điện tử không điền đầy trong cấu hình điện tử của nguyên tố.[9]

1.1.1 Mômen từ nguyên tử khi chưa có từ trường ngoài

- Đối với các chất thuận từ, nghịch từ

Khi chưa có từ trường ngoài, do chuyển động nhiệt nên các mômen từ nguyên tử sắp xếp hoàn toàn hỗn loạn, không có phương ưu tiên Vì vậy, mômen từ tổng hợp trong toàn vật bằng không và vật không có từ tính hay nó còn được gọi là nhóm phi từ

- Đối với các chất sắt từ

Khi không có từ trường, mômen từ của vật khác không và chính là mômen từ tự phát Tổng mômen từ của vật liệu đã bị từ hóa trên một đơn vị thể tích gọi là độ nhiễm từ hay độ từ hóa hay từ độ M của vật liệu Gọi là độ

từ cảm hay hệ số từ hóa của vật liệu

không có môment từ riêng khi

không có từ trường ngoài đặt

vào

Điều này được giải

thích do chất nghịch từ có

nguyên tử mà trong đó mặt phẳng quỹ đạo của các electron song song với nhau

và có qũy đạo giống nhau Trên các quỹ đạo ấy, các electron đều chuyển động

(a ) (b) Hình 1.3.(a) Mô hình sắp xếp mômen từ nguyên tử; (b) Sự phụ thuộc của

1



vào nhiệt độ.[9]

cùng vận tốc nhưng ngược chiều nhau và do đó làm mômen từ quỹ đạo của chúng luôn trực đối nhau Do đó tổng mômen từ quỹ đạo luôn bằng không

Dưới tác dụng củatừ trường ngoài, các electron đều có mômen từ cảm ứng cùng chiều nhau và ngược chiều với từ trường ngoài Kết quả là mômen

từ của mỗi nguyên tử khác không thì làm cho toàn bộ chất nghịch từ có mômen

từ khác không và ngược chiều từ trường ngoài

Tất cả vật liệu đều có hiện tượng nghịch từ xuất hiện nhưng thường bị bao phủ bởi các hiệu ứng như hiện tượng thuận từ, sắt từ… lớn hơn Giá trị của độ cảm từ là độc lập với nhiệt độ

Ví dụ về một số chất thể hiện rõ tính nghịch tư như: khí trơ, hợp chất hữu cơ, một số kim loại: Cu, Zn, Au, Ag, …

Vật liệu nghịch từ lý tưởng là vật liệu siêu dẫn (là vật mà ở dưới nhiệt

độ T c, điện trở của vật bằng không) vì nó có   0 và 1

4





  , lớn gấp nhiều lần so với các chất nghịch từ khác

Việc áp đặt một từ trường ngoài đã tạo ra một sự sắp xếp một ít các mômen này, do đó toàn bộ vật thuận từ có mômen từ khác không và mômen

từ tổng hợp sẽ cùng chiều với từ trường ngoài Đây là hiệu ứng thuận từ Khi tăng nhiệt độ, do sự chuyển động nhiệt sẽ tăng lên, nó sẽ trở nên khó sắp xếp các mômen từ nguyên tử, vì vậy độ cảm từ sẽ giảm xuống Tuy nhiên đối với kim loại kiềm thì độ cảm thuận từ hầu như không phụ thuộc nhiệt độ.[7]

Hình 1.4 (a) Sự sắp xếp các mômen từ; (b) Sự phụ thuộc của  vào nhiệt độ [9]

Trong các vật sắt từ, khi nhiệt độ của vật thấp hơn một nhiệt độ xác định nào đó thì tồn tại độ từ hóa tự

phát Tức là chất sắt từ tồn tại

mômen từ tự phát ngay cả khi

không có từ trường ngoài

Khi từ trường ngoài

bằng không và ta tiếp tục tăng

nhiệt độ, thì độ từ hóa tự phát

giảm đi và giảm tới nhiệt độ

xác định nói đến ở trên Với

mỗi chất sắt từ sẽ có một nhiệt

độ xác định mà tại đó tính chất

từ của nó biến mất hay độ từ hóa bằng không

Nhiệt độ đó gọi là nhiệt độ Curie (T ).Ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ Curie, c

chất sắt từ trở thành chất thuận từ Ở nhiệt này sẽ có sự thay đổi một số tính chất của vật liệu như: hệ số giãn nở nhiệt, nhiệt dung của vật liệu, biến dạng từ giảo,

Sự phụ thuộc của  vào T được biểu thị qua định luật Curie - Weiss:

Một số chất sắt từ: Fe, Ni, Co,…, một số hợp kim, kim loại đất hiếm

1.3 Đặc điểm của vật liệu sắt từ

Chất sắt từ là những chất ở những nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ xác định nào đó đã tồn tại độ từ hóa M , (0 M00), ngay cả khi không tác dụng từ

trường ngoài Độ từ hóa này gọi là độ từ hóa tự phát

Hình 1.5 (a) Sự sắp xếp các mômen từ nguyên tử; (b) Sự phụ thuộc của 1

vào nhiệt độ [9]

Cũng giống như chất thuận từ, chất sắt từ có độ cảm từ m 0, nhưng chất sắt từ có những tính chất từ rất mạnh Độ từ thẩm của chúng rất lớn (có thể lên tới hàng vạn, hàng triệu)

Để đặc trưng cho vật liệu sắt từ, ta thường dùng từ độ (I), cảm ứng từ (B),

độ cảm từ ( ) và độ từ thẩm ( ) Liên hệ giữa các đại lượng:

1.3.1 Đường cong từ hóa

Là đường biểu diễn sự phụ

thuộc của I vào H Sự phụ thuộc này

là phi tuyến

Đoạn đầu OA, quá trình từ

hóa hầu như thuận nghịch và tăng

chậm Đoạn AB tăng nhanh hơn và

là quá trình không thuận nghịch

Đoạn BC tăng chậm cho đến giá trị bão

hòa (trong chất sắt từ xảy ra hiện tượng bão hòa từ) Từ độ ứng với đoạn này

là từ độ bão hòa kĩ thuật, kí hiệu I s

1.3.2 Sự phụ thuộc độ cảm từ theo độ từ hóa của vật liệu sắt từ

Sự phụ thuộc được biểu diễn trên đường Xtêlêtôp (hình 1.7) Ở vùng từ trường thấp,  tăng nhanh và đạt gái trị cực đạimax. Tiếp tục tăng H,  giảm

ứng với giá trị bão hòa từ Sự biến đổi của  phản ánh sự phụ thuộc phi tuyến

của từ độ I vào H Sở dĩ chất sắt từ dễ dàng từ hóa là trong chất sắt từ ở dưới nhiệt độ đặc trưng là nhiệt độ Curie (T ), trật tự từ tự phát ( c M S 0)

Hình 1.6 Đường cong từ hóa [9] [9]cơ bản

ngay cả khi không có từ trường ngoài.Trật tự từ tự phát tồn tại trong các miền (đômen) với các đômen từ định hướng khác nhau ở các đômen khác nhau

Hình 1.7 Sự phụ thuộc của  vào H

Các số liệu thực nghiệm chỉ ra rằng chỉ nên dùng chất sắt từ khi cần có

từ trường ngoài không quá vài Tesla (T)

1.3.3 Từ dư

Các chất sắt từ đều có tính từ dư, nghĩa là khi không còn từ trường ngoài, các chất sắt từ vẫn còn từ tính

Nguyên nhân là do sự liên kết giữa các mômen từ và các đômen từ Khi

H = 0, các mômen từ không lập tức bị quay trở lại trở lại trạng thái hỗn độn như chất thuận từ mà còn giữ được từ độ (I) ở giá trị khác không Có nghĩa là đường cong đảo từ sẽ không khớp với đường cong từ hóa ban đầu Nếu ta từ hóa và khử từ theo một chu trình kín của từ trường ngoài, ta sẽ có đường cong khép kín gọi là đường cong từ trễ

1.3.4 Nhiệt độ Curie

Thực nghiệm chứng tỏ rằng, khi tăng nhiệt độ của các vật liệu sắt từ thì

từ dư của nó giảm Khi nhiệt độ đạt tới giá trị T nào đó thì tính từ dư bị mất c

hẳn Nhiệt độ đó gọi là nhiệt độ Curie (hay điểm Curie) Trên nhiệt độ Curie,

các chất sắt từ trở thành thuận từ; và trên đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của 1

vào nhiệt độ là một đường thẳng (hình 1.8)

Hơn nữa, khi đó không những các tính chất đặc trưng của chất sắt từ bị mất đi, mà một số tính chất vật lý

( ví dụ nhiệt dung, độ dẫn điện) cũng

Các tính chất của sắt từ lại xuất

hiện nếu làm lạnh sắt từ xuống dưới

c

T

Các chất sắt từ khác nhau có nhiệt độ Curie khác nhau

1.3.5 Một vài đặc tính của khác của chất sắt từ

- Từ độ bão

Là từ độ đạt được trong trạng thái bão hòa từ Khi đạt được từ độ bão hòa thì các mômen từ song song với nhau

- Lực kháng từ

Từ trường ngoài cần thiết để khử mômen từ của mẫu sắt từ hay là giá trị

để từ đổi chiều Đôi khi lực kháng từ còn gọi là trường đảo từ

- Dị hướng từ tinh thể

Là năng lượng liên quan đến sự định hướng của các mômen từ và đối xứng tinh thể của vật liệu Do tính dị hướng của cấu trúc tinh thể, sẽ có sự khác nhau về khả năng từ hóa khi ta từ hóa theo các phương khác nhau dẫn đến vật liệu từ có phương dễ từ hóa, phương khó từ hóa Năng lượng cần thiết để quay mômen từ từ trục khó sang trục dễ gọi là năng lượng dị hướng từ tinh thể

vào nhiệt độ

-Tồn tại cấu trúc đômen

Trong vật liệu sắt từ thì momen từ không hoàn toàn trật tự trong cả thể tích của mẫu mà chỉ tồn tại trật tự trong từng vùng có kích thước xác định và vùng đó được gọi là đômen từ

1.4 Phân loại vật liệu sắt từ

Có nhiều cách khác nhau để phân chia các vật liệu sắt từ Cách thông dụng nhất là phân chia theo khả năng từ hóa và khử từ của vật liệu Theo cách phân chia đó thì vật liệu sắt từ gồm hai nhóm chính là: vật liệu từ cứng và vật liệu từ mềm và vật liệu ghi từ

1.4.1 Vật liệu từ mềm

Vật liệu từ mềm là vật liệu từ có lực kháng từ Hc nhỏ hơn 150 Oe, chu trình trễ hẹp, cảm ứng từ bão hoà cao Nhiệt độ Curi cao, chu trình đường cong

từ trễ của vật liệu từ cứng và từ mềm có thể được so sánh như trên hình 1.9

Hình 1.9 So sánh đường cong từ trễ của vật liệu từ cứng và từ mềm

1.4.2 Vật liệu từ cứng

- Khái niệm

Vật liệu từ cứng (nam châm vĩnh cửu) là loại vật liệu từ có lực kháng

từ cao (trên 150 Oe), chu trình từ trễ rộng, cảm ứng từ dư tương đối cao và bền vững

- Yêu cầu với vật liệu từ cứng

Lực kháng từ (BH c) lớn