Sensơ đo từ trường dựa trên hiệu ứng từ điện magnetic sensor based on magnetoeletric effects

Noi dung nghicn ciVii: - Che tao va nghién cùu eàc bang tu siéu mém nén Ee va Co vói thành phàn, hàm lupng va che dò xù ly nhiét khàc nhau - Che tao va nghién eiru vai liéu tó hpp tir-di

DAI HOC QUÒC GIÀ HA NÓI TRirÒNG DAI HOC GÒNG NGHE

BAO GAG TONG HGP - NGHIÉM THU

Ten de tài

S E N S O DO T i r TRlTÒNG DUA T R É N HIEU L T N G T Ù - D I É N

De fili n'^hién cuu khan hoc cCip DHQGHN do Tnir/ng Dai hoc Cóng nghe quàn ly

Ma so: QC.07.07

Chù nhiem de tài: TS D5 Thi Huong Giang

DAI HOC Q U O C GIÀ HA NÓI rRUNGTÀM THÓNG TIN THU VIÉN

or / ^K

Hd Noi-2008

MUC LLC

1 DANH SACH NHÙNG NGUÒl THAM GIÀ THUC HIÈN DE TAI '

2 D.\Nll MUC CAC BANG SO LIEC "

3 DANH MUC CÀC HINH ^

4 TOM T A T D E TAI NGHIÈN CÙlI KHOA HOC -^

5 TOM TÀT N H O N G K É T QUA CHINH CUA DE I Al ^

5.1 Kéi qua ve khoa hoc (nhCmg dong góp cua de lai còng trình khoa cóng bó) 7

: 7

5.2 Két qua phuc \'u thirc te

5.3 Két qua dào tao '

5.4 Két qua nàng cao tiém lue khoa hoc '

6.1 Dal vÀn de ^ 6.2 Tóng qnan cae vàn de nghién eiru: 9

6.3 Muc tiéu va Nói dung Nghién eiru cua De tal H'

6.4 Dia diém, thó'i gian va phuo'ng phàp nghién eiru 1 1

7 KÉT QUA NGHIÉN CULI 12

7.1 Che tao cae bang tir dua trén nén Fé va Co 12

7.2 Che tao vat liéu multiferroics dira trén bang tir mém va tàm àp dién 17

7.3 Nghién eiru tinh chat tù'-dièn ciia vàt liéu tó hpp tir-dién • 18

7.4 LJng dung che tao senso do tir truóng 24

7.5 De xuàl mot so khà nàng ii'ng dung 27

7.6 Xà\' dung he do hiéu img tir-dién fniagnetoeleetricity) 279

8 KÉT LUAN VA KIÉN NGHj 2')

8.1 Két lumi 30 8.2, Kién nghi 31

^) lAl 1 lÉU THAM KHAO 32

IM lU LUC 1 Cae cóng trình khoa hoc dà cóng bó Vi

IM ll.i i UC 2 Cae kiàn vàn l hae s> dà bao \ é -j4

iMiiiu n.xNc K^• Ki;:r QUA NGHIÉN C U U CAC DE IAI KI-ICN

1 DANH SÀCH N H C N G N G l / Ò I THAM GIÀ THlTC HIÉN B È TÀI

1.1 Chù tri de tài:

- Hoc hàm, hoc vi: Tién sy

- Chuc vii: Giàng vién

- Don vi cóng tdc: Khoa Vat ly Ky thuàt va Còng nghé Nano, Triròng Dai hpc

Cóng nghé, Dai hpc Quóe già Eia Nói Nhà E3, 144 Xuàn Thiiy, Càu Giày, Ha Nói

^ Dién Ihoai: 04-7549665; Fax: 04-7547460; Di dóng: 0983234605

- E-mail: giangdthfojvnu.edu.vn

1.2 Co quan phòi bop thiic hicn:

1 Khoa Val ly Ky thiiat va Cóng nghé Nano Truóng Dai hpc Cóng nghé, Dai hoc Quóe già Ha Nói

2 Phòng thi nghiém Vàt liéu tu' Vó dinh hinh va Nano - Vién Vàt ly KT thuat Dai hoc Bach khoa Eia Nói

E3 Nhùng nguòi thuc hicn

E IS DÒ Thi Mirano Giang Truóng DH Cóng nghé, DHQGEIN

2 GS.TS Nguyén HCru Dire Truirng DH Còng nghé, DHQGHN

2 NCS Bui Dinh Tii Truóng DH Còng nghé, DHQGEIN

3 CN Nguyén Viet Ciróng Truóng DH Cóng nghé, DEIQGITN

4 ThS Hoàng Manh Ha Truóng Dai hpc Kién Triic Eia Nói

5 TlrS Le Khàc Quynh Truóng Dai hpc Su pham Ha Nói 2

2 DANH MLC CAC BANG SO LIÉU

Bang / Bang iòne két he so a^ \ à tir truóng H* lai dò hiéu irng tir - dién dat eire dai do

dupe trèn eàu hinh bila\er

Bang 2 Bang tóng két he so u^ \ à tir truóng H* lai dò hiéu irng tir - dién dal euc dai do

dupe trén càu hinh sandwich

Bang 3 Sir tha> dói hiéu irng VIE phu thuòc vào qua trình ù nhiét eiia bang tir EeCoBSi Bang 4 Bang so sành senso che tao dirpc va càc loai senso do tir truóng dua trén eàc

hiéu ima khàc nhau dane duoc su dune róna rài hién naN

3 DANH M U C C À C H i N H

Hinh I Mò tà hiéu irng tu" dién

Hinh 2 Ành nhiéu xa tia X cua màu bang tir (Fe0.8Co0.2)0.78SiO 12B0.1 truóc va sau

khi il

Hinh 3 Ành chup FESEM cùa màu bang tir (Fe0.8Co0.2)0.78Si0.12B0.1 ngay sau khi

che tao va sau khi ù vói càc nhiét do Ta = 250 °C, 350 °C va 450 °C

Hinh 4 Duóng cong tir tré do theo phuong tii" truóng song song va vuòng góc vói mal

phàng bang

Hinh 5 Duóng cong tir tré do theo phuong song song mat phàng cùa càc bang co ehira

eàc nguyén tò "glass-forming" khàc nhau (Cr, Nb, Cu) ngay sau khi che tao

Hinh 6 Duóng cong tir tré theo phuong song song vói mat phàng bang sau khi che tao

va sau khi ii nhiét vói eàe nhiét dò Ta ^ 250 °C va Ta ^ 450 °C

Hinh 7 Duóng cong tir giao do theo phuong tir truóng nàm trong mal phàng dpe theo

chiéu dal QJI) va chiéu ròng (XI) cua bang tir (Fe0.8Co0.2)0.78Si0.12B0.1

Hinh 8 Duóng cong dò eàm tir giào theo phuong song song (x^//) vói chiéu dai bang

tu (Fe0.8Co0.2)0.78SiO 12B0.1 ngay sau khi che tao

Hinh 9 Duóng cong tir giào theo phuong song song eiia bang tii"

(le0.8Co0.2)0.78Si0.I2B0.i ngay sau khi che tao va sau khi ù nhiét tai ó T a

-250 "C

Hinh IO Càu triic sandwich cua vài liéu tò hpp tir - dién FeCoBSi/PZT/EeCoBS, va ành

chup sau khi che tao

Hinh 11 Duóng cong su phu thuòc cùa he so tir dién o E vào tu truóng mot chiéu HOC

cua bang tir nga> sau khi che tao Phép do dupe thuc hién trong tir truóng xoay chiéu eó cu'ó'ng do hae ^ 1 Oe tai tàn so cóng hiróng va nàm trong mat phàng theo hai phuo'ng song vói chiéu dai bang va chiéu ròng bang

Hinh 12 Su phu thuòc cùa hiéu irng tù-dién vào tir truóng HDC trén màu nén CoBSi

vói càc thành phàn khàc nhau: C o 7 5 B l 0 S i l 5 , Co68,5Ee4,5B13,5Sil3,5 va Co67Fe9,8Nil,2B13,2Si8,8 do theo phuo'ng tu truóng song song vói mat phàng bang

Hinh 13 Su' phu thuòe cua hiéu ùng tir - dién vào tir truóng mot chiéu do trén càc màu

bilayer co E 2, 3 va 4 tàm bang tir tirong ùng vói ti phàn thè tich giCra hai pha

tu va dién n - 0,12; 0.24; 0,36 va 0,48

fìình 14 Su' phu thuòc cua hiéu irng tir - dién vào tu truóng mot chiéu do trén càc màu

sandwich co 2 4 va 6 tàm bang tu tuo'ng ùng vói ti phàn thè tich giùa hai pha

tu va dién n = 0.24; 0,48 va 0,72

Hinh 15 Duang cong su phu thuòc cua thè tu - dièn \\\E \ à o lù truùng IIDC do lai

eàc 2Óc o giCra \ é c lo phàn euc dién \ à truóng ngoài HDC hae khae nhau

Hinh 16 Qui luàt phu ihuóe cua VME vào cp tai mól tu truó'ng Ho eó dinh

Hinh 17 Duong cong su phu thuòc VME \'à he so aE(EI) vào tu triróng hae trong Ming •

lù truó'ng thàp 0 < hae < 3 Oe

Hinh 18 Duóng cong su phu thuóe cua he so uE vào tu truó'ng HDC trong mal phàng

màu theo phuo'ng song song \-ói chiéu dai bang khi chua u va khi ù vói eàe nhiét dò T a - 3 5 0 "C va 450 °C

Hinh 19 Anh chup vài liéu multiterroie FeCoBSi/PZT (a) va senso do lù truó'ng (b.c) Hinh 20 E)uóng cong su phu thuóe lin hiéu dién thè lòi ra senso \ ào lù irirong do Hinh 21 Duong cong su phu thuóe lin hiéu dién thè Vout cua senso vào góc dinh

huóng cp khàc nhau giùa lù truóng va phàp tuyén vói nrat phàng màu do lai eàc

già tri tu truóng khàc nhau |,L:TI = 80 150 200 va 50 Oe Duóug lién nel la drrirng cong su phu ihuóc cua Vout vào M khi (p " 90^'

Hinh 22 Sa dò bó tri thi nghiém (a) va duong cong su' tha\ dói tin hiéu thè àp dién

VMI; theo thó'i gian (b) eùa vàt liéu tó hpp su dung bang tir mém nén EeBSi phàt hién hai nano tu NiFe204 Phép do thu'c hién tai tir triróng làm viée Ho ^

50 Oe

IJinh 23 Sa dò niinh hpa dàu dpe thòng tin dua trén eàe vàt liéu tò hpp tù-dién trong

ITnh vue giù tir mat dò cao (a) va tin hiéu cani ùng lòi ra tir dàu dpe khi ihire hién qua trình quél dàu dpe trén càc bit ihòng tin

Hinh 24 So" dò he do hiéu una tir - dién

4 TOM TAT DÈ TAI NGHIÉN CUU KHOA HOC

4.1 Thòng tin tong quan

4.2 Muc ticu nghién ciiu:

Nghién eiru co bàn theo dinh huóng ùng dung góm 2 phàn: (i) che tao va nghién eùu vàt liéu tò hpp tù-dién de lòi uu hóa va (ii) su dung vài liéu nghién cuu de trién khai ùng dung che tao va chay thir nghiém senso do tir truóng dira trén vàt liéu tó hpp nghién eiru va tir dò de xuàt mot so khà nàng va pham vi ùng dung cùa senso che tao dupe

4.3 Noi dung nghicn ciVii:

- Che tao va nghién cùu eàc bang tu siéu mém nén Ee va Co vói thành phàn, hàm lupng va che dò xù ly nhiét khàc nhau

- Che tao va nghién eiru vai liéu tó hpp tir-dién sir dung bang tu mém va vài liéu àp dién

- Nghién cùu, che tao va chay thù nghiém senso do tu truóng dira trén hiéu ùng dién su dung vat liéu tò hpp nghién eùu

tù-4.4 Phuong phàp nghién cùu

- Che tao bang tu bang phuong phàp nguòi nhanh va nghién eùu eàu trùc, tinh chat tu- tir giào

- Xù ly màu bang phuong phàp ù nhiét trong diéu kién ehàn khòng cao

- Che tao vài liéu tó hpp bang phuang phàp két dinh giùa càc bang tu mèm va càc tàm vàt liéu àp dién va do dac khao sàt su phu thuòc hiéu ùng tù-dién vào càc thòng so

va càu hinh vài liéu

- Che tao va khào sàt boat dóng cùa senso do lù truóng su dung vàt liéu tò hpp dién nahién eiru

tir-4.5 Kct qua nghién cùu:

4.5.1 San pham khoa hoc:

- 01 bai bào dàng trén tap ehi quóe té Sensor and Aeiuator A: Fhysics

- 01 bai bào tham du hói nghi quóe té Advanced Materials Science and Nanotechnology iAMSX2008j (se dupe dàng lai trén tuyén tàp bòi nghi)

4.5.2 San pham cóng nghé:

- 01 san phàm senso do tu truóng

- San phàm dào tao:

+ 02 kiàn vàn thae sy dà bao ve dat két qua Xuàl sàe

4.5.3 Hiéu qua kinh té va khà nàng àp dung thirc té:

+ Senso lù truóng co dò nhay cao 2 mV/'Oe eó kha nàng do ea huóng va dò ión eua

lù truóng Co thè do dupe ea tir triróng mot chiéu va xoay chiéu

+ Già thành ré, còng nghé che tao don gian, dò nhay cao, senso che tao dupe hùa hen sé thay thè dupe mot so loai senso dang dupe su dung hién nay

+ Co khà nàng ùng dung trong nhiéu ITnh vue nhu quàn su, dàu dpe trong ky nghé luu trù ihòna tin, eam hién v-sinh

5 TOM TÀT N H L T N G KÉT QUA CHINH CÙA DE TÀI

5.1 Kct qua ve khoa hoc (nhfrng dóng góp cùa de tài, còng trình khoa còng bò)

De tài nghién cùu này là mot su két hpp giùa nghién eiru ea bàn va ùng dung vào thire tién Thay vi su dung càc vài liéu lù giào dat hiém-kim loai chuyén tiép co tu giào khòng lo, trong de tài nghién eùu này, chùng tòi su dung càc bang tu siéu mém dua trén nén kim loai chuyén tiép eó tinh tu mém Fé, Co va mot so nguyén tò tao pha vò dinh hinh

B, Si, C Cu khàc nhau va su dung càc bang tu che tao dugc de tao vat liéu tò hpp

tir-dién Két qua tòi uu nhàt trén eàe he vàt liéu su dung bang tir FeCoBSi vói hàm lupng Co

nhó eho he so tù-dién cxi: eó thè lén tói 1700 mV/emOe lai tu truóng nhó II - 5 inT Vói

bang tu khòng pha tap Co hiéu irng tir dién rat nhó nhung eó thè dat dupe tai tir triróng thàp hon nhiéu

5.2 Kct qua phuc vii thuc te

Tir eàe vàt liéu tó hpp nghién eiru dupe, de tài da che tao thành còng senso do tir truóng dua trén mot hiéu ùng hoàn toàn mói so vói càc senso truyén thòng dang dupe su

dung phó bién hién nay Dò là senso' do tir truóng dua trèn hiéu ùng tìf-clién So sành vó'i

eàe loai senso khàc, senso che tao dupe co nhiéu thè manh virpt tròi hùa hen se thay the càc loai senso hién nay nhir già thành ré, de che tao, còng nghé don giàn eó thè san xuàt hàng loat vói qui mò Ión, còng suàt tiéu thu thàp va dac biet eó dò nhay rat cao trong vùng tu tru'óng thàp vói dò nhay co thè lén tói 2 mV/Oe Vói nhùng tinh nàng vuoi tròi nhu vày, senso che tao dupe mó ra nhiéu tiém nàng ùng dung trong nhiéu lình vue nhu cóng nghé thòng tin (dàu dpe tir), dàu dò tu trong quàn sir, eàm bién y-sinh hoc

Càc két qua khoa hpc chinh thu dupe eùa de tài dà dupe cóng bò trèn 01 còng trình dàng trén tap chi quóe té SENSOR AND ACTUATOR A: PHYSiCS va 01 còng trình bào cào hói nghi quòe té ADVANCED MATERIALS SCIENCE AND NANOTECHNOLOGY (AMSN2008) (dupe dàng lai trén tuyén tap hói nghj) (xem phii lue I)

5.3 Kct qua dào tao

Trong qua trình thuc hién de tài, 03 hoc vién cao hoc da tham già thuc hién de lai trong dò 02 luàn van thae sy dà bào ve thành còng dat két qua Xuàt sàc (xem phu lue 2)

5.4 Kct qua nàng cao tieni lue khoa hoc

Xày dung he do hiéu ùng tù-dién lai phóng thi nghiém Cóng nghé Micro va Nano, Truó'ng Dai hpc Cóng nghé, DEiQGliN He do này khòng chi khòng chi phuc vu eho de tài ma con là mot bài thuc hành ho trp dac lue va hiéu qua eho sinh vién trong thuc hành còng nghé, thirc tàp chuyén de va làm khóa luàn tòt nghiep

6 NÓI DU^G CHINH CUA DÈ TAI

6.L Dat vàn de

Hién na\- rat nhiéu loai senso do lù iruóng dua trén eàc hiéu ùng vàt ly khàc nhau dang dupe su dung nhu hiéu ùng quang-tù hiéu ùng lù irò hiéu ùng Faraday, hiéu ùng Hall [1] Elàu hét eàe loai senso do tu truiing dupe su dung phó bién nhàt hién nay (senso su dung euón day eàm irng \ à senso Hall) déu boat dóng dua trén mói lién he girìa hiéu irng lù va dién Gàn day mot thè he senso do tu truóng mói boat dòng dira trén 2 hiéu ùng: hiéu ùng tu giao \ à àp dién dà dupe phàt hién Nhu ta dà bièt, hiéu irng tir giào

la hien lupng \'àt liéu bi bién dang duói tàe dung cua tir truiyng ngoài \'à hiéu irng àp dién

là hiéu tupng phàn erre cam (mg va do dà xuàt hién hiéu dién thè lòi ra trén hai bé niài cùa vài liéu khi chùng bi bién dang [2] Két hpp 2 hiéu ùng này trong I vài liéu tó hp'p eho phép la xàc dinh dupe lù triróng tac dung thòng qua tin hiéu dién lòi ra Cho dén nay,

sens(r do ùr truóng dira trén hiéu ùng này dang thu hùt su quan tàm nghién eùu rat nhiéu

do chùng két hpp nhiéu uu diéiìi nhu de che tao già thành thàp kieh thiró'c nhó, dò nha\

cao Il so Un hièu/nhiéu \àn hira hen khà nàng irng dung ròng rài trong nhiéu Imh virc nhu y - sinh hoc, quàn su, eàe bò dpe thòng tin co dò nhàv cao trona ohi tu

khàc phuc dtigc yàn de nay, ,1 Ryu va càc dòng nghiép (2001) dà che tao vàt liéu tò hcrp

ba.ig cach kct dmh cac tàm ap dién va tu gia<, su dung cpoxy | 4 , 5 | Phuono phap nav dà lam tàng dang ké dò nha> cua senso lén dén 2,5 V T | 6 | C'ùng thco cach tiép càn m nhoni N.ll Duv va cac dòng nghicp dà che tao thanh cong senso' tu truona su dun- cac

tan, ap dien va niang tu giao Th, le,, Co,, , 0 , (Terlecohan, thay v, tu uiao khòi W\ Do

tan dung duoc uu the tmh tu m c u cao trong vung tu truóng thap trén cac va, hcu tu aiao

n - n g so VOI vat Hcu dang khoi, nen do nha> senso dà tàng u n n troi Icn dén HO t.iaii

V/T so vói eàc nghién cùu truóc day Thém vào dò, senso này khòng chi nhay vói dò Ión

ma con dac biet nhay vói djnh huóng cùa tir truóng tàc dung, co thè su dung de do cà tir truóng mot chiéu va xoay chiéu

De tiép nói huóng nghién cùu senso tu triróng su dung vàt liéu tó hpp bang phuong phàp két dinh cùa nhóm nghién cùu, trong de tài này, chùng tói su dung càc bang tu siéu mém dua trén nén kim loai chuyén tiép nén Fé,Co va càc nguyén tò tao pha vò dinh hinh khàc nhau B,Si, Cu, thay vi su dung càc vàt liéu tu giào dàt hiém-kim loai chuyén tiép

He so tu giào cùa càc bang tu giào này tuy khòng so sành dupe vói eàc màng tu giào cùa eàc vàt liéu truyén thóng nhung tinh tu giào mém vupt tròi cùa chùng trong tir truóng thàp dupe tròng dpi se eho hiéu ùng tù-dién cao trong vùng tu truóng thàp Su dung vàt liéu tò hpp này, chùng tòi tròng dpi tao ra dupe senso tu truóng thàp dò nhay siéu cao làm co so che tao eàc chip sinh hpc, mot ITnh virc nghién cùu chù chòt eùa thè kì 2 1 Vói cóng nghé che tao rat don giàn, già thành ré, co thè san xuàt hàng loat vói so lupng Ión, day sé là mot thè he senso mói trong tirong lai gàn eó thè thay thè dupe eàe loai senso dang su' dung hién nay

Diéu dàng nhàn manh trong de tài nghién eùu này là su két hpp giùa eàc nghién eiru

co bàn trén eàc vàt liéu va khai thàe khà nàng ùng dung cùa eàc vàt liéu nghién cùu vi vày, co thè phàt huy tòi da tiém lire, trang thièt bi va khà nàng hpp tàc giùa càc khoa trong truó'ng

6.2 ròng q u a n càc vàn de nghicn c u u :

6.2 La Che tao va nghién eùu eàc bang tir siéu mém dua trén nén chuyén tiép Fé, Co

Càc bang tir mèm vò dinh hinh dira trèn eàe hpp kim chira 70-85% eàe nguyén tò

kim loai chuyén tiép Ee,Co va 1530 % eàe nguyén tò tao pha vò dinh hinh [glass

-forming elements) (B, Si, Nb, Cu, Cr ) dà dupe bièt dén vói tinh chat tu siéu mém, còng

nghé che tao don giàn già thành thàp va eó thè che tao ó quy mó còng nghiép Càc nghién eùu va trién khai ùng dung eho dén nay chù yèu khai thàe trén tinh chat tu cùa chùng trong khi dò dac trung tir giào thi hàu nhu khòng dupe quan làm do càc hpp kim này eó he so lù giào rat thàp (As 10"') so vói càc hpp kim dàt hiém - kim loai chuyén

tiép co lù giào ló'n nhàt hién nay (As - 10'^) Diéu ly thù trén càc bang tir mém này là màc

dù lù giào rat thàp nhung tinh chat tu giào mém cao (x > 10'") dac biét trong tu truóng

thàp hon rat nhiéu {- mT) so vói càc hpp kim dàt hiém - kim loai chuyén tiép truyén

thòng Trong de tài nghién eùu cua minh, chùng tói dà tién hành che tao va nghién eùu eàe bang lù mèm vò dinh hinh dira trén nén kim loai chuyén tiép Fé va Co va va nghién eùu eàe dàe trung vi càu trùc, tinh chat tu tu giào cùa eàc bang tu truóc va sau khi xù ly nhiét Tu càc két qua nghién eiru, tòi uu hóa ve thành phàn càu trùc, càu hinh, cóng nghé che tao va lira chpn eàc tham so boat dòng tòi uu cho eàc bàna tu mém

6 NÓI DUNG CHINH CÙA DÈ TAI

6.1 Dat vàn de

Hién na>', rat nhieu loai senso do lù truÌTng dira trén eàc hiéu ùng Vcàt ly khàc nhau dang dupe su dung nhu hiéu ùng quang-tù hiéu ùng tu tra hiéu img Farada>' hiéu img Hall [1] Hàu hét eàc loai senso do lù triróng dupe su dung phó bién nhàt hièn nay (senso su dung euón day eàm irng \'à senso Hall) déu boat dòng dira trèn mói lién he giùa

hiéu irng lù \ à dién Gàn dà\ mot thè he senso do tu truóng mói boat dòng dira trén 2

hiéu ùng: hiéu ùng lù giao va àp dién dà duoc phàt hién Nhu ta dà biét hiéu irng tu giao

là hién lupng \àt liéu bi bién dang duói tàe dung eùa lù truóng ngoài \ à hiéu ùng àp dién

là hiéu tupng phàn cue eàm ùng \ à do dò xuàt hién hiéu dién thè lòi ra trèn hai bé mal eùa vàt liéu khi chùng bi bién dang [2] Két bop 2 hiéu ùng nà> trong 1 vài liéu tó hpp cho phép ta xàc dinh du'pc lù triróng tàc dung thòng qua tin hiéu dién lói ra Cho dén na\', senso do lù truó'ng dira trén hiéu ùng này dang thu hùt su quan tàm nghién eiru rat nhiéu

do chùng két hpp nhiéu u'u diém nhrr de che tao già thành thàp, kich thuóe nho dò nha>

cao, ti so lin hièu/nhiéu ló'n hira hen kha nàng irng dung ròng rài trong nhiéu ITnh vu'c nhu y - sinh hpc, quàn su, eàc bó dpe thòng tin eó dò nhay cao trong ghi tu

ffmh I Mó la hiéu ùng tir dién

Nàm 1972 hàng Philips dà nghién eùu va ehé tao thanh cóng senso lù iruong su dimg \àt liéu tò hpp thóng qua phan ùng pha ràn bang càeh trón hai pha ferrils lù giao CoFe204 va àp dién BaTi03 Su xuàt hién eùa pha phu tai nhiét dò cao trong qua trình ehé tao làm giam hiéu irng dàng ké va do dò cho dò nhay thàp khoang 0.65 V/T 13] De khàc phuc dupe vàn de nà\-, J RNU va eàe dòng nghiép (2001) dà ehé tao vàt liéu tò hpp

bang cach két dinh eàe tàm àp dién va tir giao su dung ep<ìxy \4S\ Phironi! phàp này dà

lam tàng dang ké dò nhay cua senso lén dén 2.5 V T | 6 | Cùng iheo cach liép càn na\ nhoni N.II Due \ a cac dóng nghiép dà ehé tao thanh cóng senso tu u-no'ng su' dunu cac làm ap dién va nuing ùr giao Ibi Fé,, X'On lOi Ererfeeohan) tha\ vi tu giao khói | 7 | Do lan dung duoc uu die linh ur meni eao trong \ ung lu' iru'o'ng thap trén cac \àt lii-u lu "iao dang niang so \ oi \ al liéu dang khòi nén dò nha> scns(r dà tàng \ uo-i imi lén dén 130

V / r so vói eàc nghién cùu truóc day Thém vào dò, senso này khòng chi nhay vói dò Ión

ma con dac biét nhay vói dinh hiróng cùa tu truóng tàc dung, co thè su dung de do cà tu truóng mot chiéu va xoay chiéu

De tiép nói huóng nghién cùu senso tir truóng su dung vat liéu tó hpp bang phuang phàp két dinh cùa nhóm nghién cùu, trong de lai này, chùng tòi su dung càc bang tu siéu mém dua trén nén kim loai chuyén tiép nén Fe,Co va eàc nguyén tò tao pha vò dinh hinh khàc nhau B,Si, Cu, thay vi su dung càc vàt liéu tu giào dàt hiém-kim loai chuyén tiép

1 lé so tu giào cùa càc bang tu giào này tuy khòng so sành dupe vói càc màng tu giào cùa eàc vàt liéu truyén thòng nhung tinh tu giào mém vupl tròi cùa chùng trong tir truóng thàp dupe tròng dpi se cho hiéu ùng tù-dién cao trong vùng tir truóng thàp Su dung vàt liéu tó hpp này, chùng tòi tròng dpi tao ra dupe senso tir truóng thàp dò nhay siéu eao làm co so che tao eàe chip sinh hpc, mot ITnh vue nghién cùu chù chòt cùa thè ki 21 Vói cóng nghé che tao rat don giàn già thành rè, co thè san xuàt hàng loat vói so lupng Ión, day se là mot thè he senso mói trong tirong lai gàn co thè thay thè dupe càc loai senso dang su' dung hién nay

Diéu dàng nhàn manh trong de tài nghién eiru này là su két hpp giùa càc nghién eiru CO' bàn trén eàe vài liéu va khai thàe khà nàng irng dung cua eàe vài liéu nghién eiru vi vày, eó thè phàt huy lòi da tiém lue, trang thièt bj va kha nàng hpp tàe giùa càc khoa trong triróng

6.2 Tóng quan càc vàn de nghicn cùu:

6.2 La Cile tao va nghién eùu càc bang tir siéu mém diva trén nén chuyén tiép Fé, Co

Càc bang tir mém vò dinh hinh dira trén eàe hpp kim chira 70-85% càc nguyén tò

kim loai chuyén tiép Fé,Co va 1530 % càc nguyén tò tao pha vó dinh hinh (glass

-forming elements) (B, Si, Nb, Cu, Cr ) dà dupe biét dén vói tinh chat tu siéu mém, còng

nghé ehé tao don giàn già thành thàp va eó thè ehé tao ó quy mò cóng nghiép Càc nghién eùu va trién khai ùng dung cho dén nay chù yèu khai thàe trén tinh chat tu eùa chùng trong khi dò dac trung tu giào thi hàu nhu khòng dupe quan tàm do eàc hpp kim

này eó he so lù giào rat thàp (As - 10'') so vói eàe hpp kim dàt hiém - kim loai chuyén tiép co lù giào ló'n nhàt hién nay (/l^ ~~ 10'"') Diéu ly thù trén eàe bang tu mém này là mae dii lù giao rat thàp nhung tinh chat tu giào mém eao (x > IO'") dac biét trong tu truóng

thàp hon rat nhiéu ( - mT) so vói càc hpp kim dàt hiém - kim loai chuyén tiép truyén thòng Trong de tài nghién eùu eua minh chùng tòi dà tién hành che tao va nghién cùu càc bang tu mém vó dinh hinh dira trèn nén kim loai chuyén tiép Ee va Co va va nghién cùu eàe dac trung vi eàu trùc tinh chat tu, lù giào cua càc bang lù truóc va sau khi xù ly nhiét Tir càc két qua nghién cùu, tòi uu bòa ve thành phàn, càu trùc, eàu hinh, cóng nghé ehé tao va lira chpn càc tham so boat dòng tòi uu eho càc bang tu mém

6.2.ì.h Che tao va nghién cùu cùc vàt lién multiferroics tirgiào/ùp ctién su dt.ng cac

bang tir mém

- Su dung cac bang tu siéu mém dà che tao duoc de che ^ à liéu tò hgp N oi cac tàm

àp dién PZT dua trén càc càu hinh khàc nhau (hai lòp, ba lop )

- Nghién cùu tinh chat tu dién cua ^•àt liéu tò hgp che tao dugc Càc phép do dugc thuc hién bao góm:

- Nghién cùu su phu thuòc cua he so tù-dién ag ^ko tàn so tu truóng xoa> chiéu

Tu két qua nghién cùu dugc lua chgn tàn so boat dòng (tàn so cóng huong) cho hiéu ung Ión nhàt

- Nghién Cini su phu thuóe eua he so tù-dién QE vào bién dò tir truóng xoay chiéu

Tu két qua nghién eùu dupe lira chpn dai cuòng dò tir truóng làm \iée eho hiéu ùng dién hVn nhàt

tù Nghién cùu su phu thuòe cua he so lìrtù dién a,, \ a o cuóng dò tu truóng mot chiéu

TÙ kel qua nghién eùu dupe Era chpn già tri diém làm \ièc dai do cho phép ùng dung

elle tao senso'

Tal ea eàe phép do trén déu dirpc thu'c hién trèn càc \'àt liéu tò hpp su dung cac

hàng lù khàe nhau So sành doi chiéu két qua va tìm ra qui luàt phu thuóe cua tinh ehàl tù-dién \ à o tinh chat tir cua càc bang tu mém khàc nhau l'ir dò, lira ehon càu hinh tòi u'u

nhàt eho \iéc ehé tao senso do lù truóng phuc vu eàe muc dieh va dói tupng ùng dung

khàc nhau

6.2 Le Che tao senso do tir truóng dira trén hiéu ùng tir dien

- Tir càc so liéu thuc nghiém thu dupe lira ehon vài liéu tói iru nghién eùu thiél ké

\'à tìm hiéu boat dóng eùa senso do tir triróng dira trén vài liéu tó hpp nghién eiru

- Che tao thu nghiém senso do tu truóng su' dung mot trong so eàe vài liéu tò h(yp nghién eùu dupe

6.2.Ld Nghién cùu va de xuàt mot so khà nàng ùng dung cùa vàt liéu tó lo/p duoc sii

dung trong de tài

- Khai thàe, de xuàt thém kha nàng ùng dung eùa hiéu irng tir-dién trén \'àt liéu

nghién cùu trong \iée che tao cam bién \-sinh hpc trong viée phàt hién eàe hai lù linh

- De xuàt kha nàng \ à pham \ i ung dung eua senso- ehé tao duoc trong mòl so lình

\ uè khàe nhau nliu quàn su', còng nghé thòng tin

6.3 Miic tièu \ à Noi dung Nghién cini ciui De lai

().3 hu Muc ticu

Muc tiéu nghién cùu cùa de tài là nghién eiru co bàn theo dinh huóng img dung De tài dupe chia làm 2 còng doan: (i) che tao va nghién eiru vat liéu va tòi uu hóa càu hinh

de (ii) su dung vàt liéu nghién cùu de trién khai ùng dung, che tao va chay thù nghiém senso do tu truóng dira trén vat liéu tó hpp nghién eùu va tu dò de xuàt mot so khà nàng

va pham vi irng dung cua senso che tao dupe

6.3.Lb Noi dung nghién ciiru

- Che tao va nghién cùu vàt liéu

^ Che tao, nghién cùu eàu trùc va vi eàu trùc, tinh chat tu, tu giào eùa càc bang tu mém giàu Fc va Co vói hàm lupng khàe nhau va vói càc nguyén tó glass-lurming B, Si,

C, tao pha vó dinh hinh khàe nhau truóc va sau khi ù nhiét

+ Che tao va nghién cùu hiéu ùng tu dién cùa eàe vàt liéu tò hpp multiferroie su dung eàe bang tu nghién cùu va càc tàm vat liéu àp dién vói càc càu hinh khàc nhau

l/ng dung ehé tao senso do tir triróng dua trén hiéu irng tir dién va de xuàt mot so khà nàng irng dung

I- Tói uu hóa ve thành phàn, càu trùc bang tu va eàu hinh vàt liéu tó hpp de nghién cùu, thièt ké, che tao va chay thu nghiém senso do tir truóng dua trén hiéu ùng tir-dién nghién eiru

^ De xuàt va thiél ké mot so khà nàng irng dung eùa vài liéu nghién cùu trong che tao dàu dpe thóng tin trong ghi tu eàm bién y-sinh hpc

6.4 Dia diém, thòi gian va phuang phàp nghién ciru

6.4.La Thó'i gian thuc hién:

12 thàng (tu 05/2007 dén 05/2008)

6.4 Lb Dia diém va phuo'ng phàp nghién cùu

- De tài nghién eùu này chù yèu dupe thuc hién tai Phóng thi nghiém Micrò va

Nano - Triróng Dai hpc Còng nghé trèn mot so thièt bi sau:

I- Che tao vàt liéu tó hpp bang phuong phàp két dinh

-I- Xù ly nhiét trong diéu kién ehàn khòng cao ó eàc nhiét dò khàc nhau tu 150 dén 550X

+ Do dac, khào sàt tinh chat tu cùa eàe bang tu bang he do tu ké mau rung VSM

+ Do dac, khào sàt tinh chat tir-dién cùa càc vàt liéu tò hpp su dung he do hiéu ùng tù-dién duoc xày dung

I- Nghién cùu che tao thù nghiém senso do tu truóng dira trén hiéu una tu dién

- Nsoài ra trons qua trinh thuc hicn de tài co su hgp tàc va l.èn két chat che vài

mot so co^sa nghién cùu N à dao tao trong nuóc de su dung mot so trang thièt b, nhir:

^ Khoa boa - Truóng Dai hoc Khoa hoc Tu nhién - DHQGHN: nghién cuu càu irùc bang phuong phàp nhiéu xa tia X

^ Phóng thi nghiém Val liéu lù Vó dinh hinh va Nano - Vién Val ly kì thuàt - Dai hpe Bach Khoa Ha Nói: che tao bang tu mém bang phuang phàp nguòi nhanh

- Vièn Khoa hpc Val liéu - Vién KH&CN Viét Nam: nghién eim eàu trùc vi mò

bang phuang phàp FESEM dò phàn giai eao

7 KÉT QUA NGHIÉN CirU

7.1 Che tao càc bang tu' dna trén nén Fé va Co

De eó thè ùng dung trong càc thién bi kieh thuóe nho micro va nano va dàe hiél trong \iée che tao eàc dàu do dò tir truóng thi linh chat mém tir giao dóng vai Irò quan

trong ho'n ea Tinh chat na>- dupe qui dinh bai dò cam lù giao eao /,_ (^ d/\JdH) > 10 M

')hoat dòng trong vùng lù truóng nhó eó militesla Do vày eàc vàt liéu tu giào dang khói

dàt hicm - kim loai chuyén tiép khó eó thè dàp ùng duoc càc ùng dung này Y tuóng xuàl

phàt tu eàc nghién cùu dà dupe thuc hién trén eàc bang tir vò dinh hinh eó tinh chat là giào siéu mém nói tièng FeBSiC eó tén gpi Metglass 2650SC vói dò eàm tu giào dà diro'c

còng bò Ión nhàt hién nay XK ^ 76x10"' T"' Tuy nhién vài liéu này eó he so tu giào rat thàp X = 30x IO ** Sir eó mài eua eàe nguyén tò pha tap B, Si, C tuy eó làm giàm tu giào eùa vàt liéu này so vói Ee don chat (/Lpe ~~ 40x10'') nhirng chùng co tàc dung tao pha vò dinh hinh cùa bang va do dò tàng ciró'ng dàng ké tinh chat mém cùa Metglass so vói Fc

tinh thè Vó'i muc dieh làm tàng euòng hon nùa tu giào trén eàe bang tir này ma vàn duy tri dupe tinh meni tu giào ó trang thài vó dinh hinh chùng lòi lua chpn vài liéu giàu Fé

(/pc - 40x10'*') va Co {/.Co - 60x 10"^) vói hàm lupng 70% dén 85% nguyén lù con lai là

eàe nguyén tu cùa càc nguyén tò "glass-forming elements" làm dói tupng nghién cùu Vói tièu chi lira chpn o trèn, trong de tài nghién eiru cùa minh chùng tòi su dung pha tu giao là eàe bang tir mèm nguói nhanh don true nén Fé hoàe Co vói nhiéu thành phàn khàe nhau Càc ngu)'én tò pha thém co hàm lupng thay dói là eàc "glass-forming elements" duoc chpn: B Si Cu Nb, Cr

Cae hpp kim du'pe lua chpn de ehé tao bang dupe chia thành 2 nhóm:

Nhóm \ Bang lù dna trén bop kim nén Fé \ói eàe ngu\én tò dui dao FeBSi

- Nghicn cuu eàu true ùnh chat tu' \a tu giao cua càc bang lu Ironii nhóm nav phu ùiuòe \ a o ham luong \ a cac ngLi\èn ló lao pha \ ó dinh hinh khàe nhau bao t'òm Cr Cu

Nb

- Nghién cùu eàu trùc, tinh chat tir va tu giào cùa càc bang tu trong nhóm này vói

su thay thè mot phàn Fé bòi nguyén tò cùng nhóm kim loai chuyén tiép Ni, Co

Nhóm 2: Bang tu dua trén hpp kim nén Co vói càc nguyén tò chù dao CoBSi

- Nghién eiru càu trùc, tinh chat tu va tu giào cùa eàc bang tir trong nhóm này phu thuòe vào hàm lupng va càc nguyén tò kim loai chuyén tiép co tu giào duong (Ee) va Ni (tu giào àm) thay thè mot phàn cho Co

Càc két qua nghién cùu dupe tóng két bao góm:

7 / La Nghién cùu càu trùc va vi eàu trùc:

Càc bang tu ngay sau khi che tao eho thay déu òn dinh ò trang thài vò dinh hinh chùng tó vói thành phàn eàc nguyén tò pha tap dupe lira chpn nghién cùu trong de tài dà

òn dinh pha vò dinh hinh rat tòt Sau khi ù nhiét ó nhiét dò thàp, hàu hét càc bang tu vàn giù nguyén òn dinh ó trang thài vò dinh hinh Càu trùc nano tinh thè thuóng dupe quan sài trén càc bang tu sau khi ù a nhiét dò eao T^j > 400°C Trén hinh 1 là két qua do phó nhiéu xa tia X trén mot màu bang tir dién hinh (EeoxCO[)2)(}.78Sio 12B0.1 ngay sau khi ehé tao va sau khi duo'c ù ó' càc nhiét dò khàe nhau

//////; 2 Anh nhiéu xa tia X cua màu bang tic fFeiisCo(i2jn -^Sio jjBa /

truó'c va sau khi u

Càc két qua nghién eùu càu trùc con dupe mot làn nùa dupe khàng dinh rò hon trén eàc ành chup FESEM dua ra trén hinh 2 Trén ành chup hinh 2a quan sàt rat rò khòng co

su tòn lai cùa pha tinh thè nào cà, trèn toàn bò bue ành là càu trùc dóng nhàt cùa pha vò dinh hinh Nhu vày, vói thanh phàn lira chpn Si va B pha tap, bang tu ngay sau khi che tao eó càu trùc vó dinh hinh rat tòt Càc màu sau khi ù ó nhiét dò thàp (hinh 2b), trén ành chup khòng con quan sàt thay eàu trùc dòng nhàt ma thay vào dò là su xuàt hién xuàt hién eùa càc diém sàng trén mot nén tòi chùng tò su xuàt hién cùa càc hat tinh thè tòn tai

trén nén vò djnh hinh Càc hat co kieh thuóe trung binh d < 20 nm phàn bó rói rac vói

mat dò thàp Qua trinh két tinh xa> ra càng manh o nhiét dò lì cao Ta = 450 °C Lue nay,

trén anh chup (hinh 2 0 hàu nhu khòng con quan sàt tbàx su tòn tai cua pha NÒ dmh hinh nùa ma tha> vao do la càu true nano tinh thè hoan toàn NÓI kich thuòc hat tinh thè trung

binh khoang 50 nni Két qua quan at dugc nà> phti hgp vai két qua thu dtrgc trèn gian dò

nhiéu xa tia X

Ifinh 3 Anh chup FESEM cua mau bang lù (Fé, -Co, _•) ,-Sin :jB,, ngay sau khi

che tao Vi) sau khi u vó'i càc nhiét dò 7], - 250 °C 350 °C v^ 450 °C

Càc két qua hoàn toàn lu'ong tu thu dupe trén eàe màu bang tir vói thành phàn khàc

nhau nga> san khi ehé tao \ à san khi u nhiét ó nhiét dò cao cùng dà thu dupe (hinh 3)

Tóng hpp cae kél qua nghién eùu eàu trùc trén eàe man \'ó'i su' eó eùa eàe nguyén tò

glass-forming khàc nhau sé dàu dén su' tha>' dòi nhiét dò kél linh trén eàe bang lù nghién

cùu Vi du \ (Vi cac hàng lù thuóe nhóm I, su' eó mat eua Cr dà làm giam nhiét dò kél tinh

cua eàe bang lù nén Ee va do dò lai eiing nhiét dò u qua trinh kél linh va su' Ión lén cùa

cae hai tinh ihé xay ra manh ho'n so vói hpp kim khòng eó mài Cr Diéu nà\' là mot ngu>én nhàn dàn dén eàe thuòe tinh rat khàe nhau trén càc màu này khi xem xét lai eung mól nhiét dò u

7 / Lb Nghién cùu tinh chat tir

Tinh chat lù mém eùa càc bang tu dà dupe nghién eùu thòng qua phép do duóng cong lù hóa tré he do tu ké màu rung VSM ihire hién theo 2 phu'(rng song song va \uóng góc \ a i mal phàng bang Trong do theo phuang mài phàng 2 phép do dà dupe lién hanh vói tir triróng lae dung huóng theo chiéu dai va chiéu ròng eua bang Tàt ea cac hàng là nghién eiru déu thè hién tinh chat tu siéu mém di huóng tu nàm trong màt phàuLi hàng

(hinh 4) hu'óng theo phirong chiéu dai bang (hinh 5) vói lue khàng lù thàp va tir dò hào

hóa cao de dal trong lù truóng bào hoa thàp,

Tuy càc bang lù nghién eiru co su khàc nhau dang ké ve cac thòng so lù phu thuóe

\ ao thành phàn \ à nòng dò cua cac nguyén tó co mal n b u n g tùt ca déu thè bién tinh ehàl tu siéu mém, tue là qua trinh lù giao cùng sé de dang xay ra va tinh cbùt tu

giao mém cune sé duoc quan sai trong \ u n g ur i r u a n g thap Vi vay chùng lòi

trong dpi su- dung cac hàng \ ó dinh hmh de che tao \ à l liéu lo ho'p ur - dién sé cho nhièu hiéu Ling \ ài ly 1\ thu trong \ u n g Ur IrmuiL: thàp

14

'^

-3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000

H{Oe)

Wnh 4 Duàng cong tir tré do theo phuang tu truùng song song

va vuòng góc vài mat phàng hàng

Su eó mal eùa Cr, Cu va Nb vói hàm lupng nhó eó thè cài thién dàng ké tinh chat tu mém cùa càc bang tir (hinh 5)

S 0

H(Oe)

Huìh 5 Duàng cong tic tré do theo phuang song song mal phàng eùa càc hàng

co ehi'm càc nguyén tó "glass-forming" khàe nhau (Cr, Nb, Cu) ngay sau khi che tao

1

0,8 0,6 0,4 0,2

0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1

IFmh 6 Duàng cong tir tré theo phuang song song vài mài phàng bang sau khi

ehé tao va sau khi u nhiét vài càc nhiét dò T^ ^ 250 °C va T^ = 450 ^C

Qua Uinh u nhiét co thè cai thién ho'n nùa tinh chat tu siéu m é m ó nhiét dò u thàp

(binh 6) Khi u nhiét dò cao, tinh chat tu m è m tro nén siiy yèu ho-n vói su tang lén

dàng ké cua lue khàng tu (hinh 6) Diéu này co thè d u o c ly giai là do qua u i n h két tinh xay ra manh cùng vói su ló'n lén cùa càc nano tinh thè a - Ee ve ca kich thuóe làn mat dò

7 J.J.C Nghién cùu tinh chat tir giào:

Kél qua do lù giao dupe ehi ra trén hinh 7 cho thà\ qua trinh lù giào xay ra de hon khi ùr truóng tàe dung dpe theo chiéu dai eua bang so \ ó i theo chiéu ròng thè hién o tir

giào bào hóa eao hon À.- - 70^ IO'*' dat dupe trong tir triróng bào hóa thàp hon H, - 200

Oe so vói càc già tri tuong ùng À_ = 60^ 10"^ va /-/, - 600 Oe khi do theo phutrng chiéu

ròng Tu giao eùa eàc bang lù con dupe cài thién ho'n nrra trén eàc màng sau khi qua xu

iy nhiét a nhiét dò thàp, Tòi iru nhàt cho tinh chat tir giào eùa eàc bang tir nà>' là sau khi u

o nhiét dò thàp T., < 350 ^C Két qua dupe dira ra trén hinh 9 eho eàc màu san khi u ó 7"^

= 250 ' C So vó'i màu ehira u, tir giao hàu nhu giù nguyén khòng thay dòi nhung dò cani

lù giào tàng lén XM' = 1.75x10''' Oe"' va tu triróng de lù giào dal bào h()a giam manh xiióng Ih 100 Oe 0 nhiét dò ù cao hon ea tir giào \ à dò eàmn tir giào cùa màu déu hi

Hinh 7 Duàng cong tu giao do theo phuang tu truàng nàm trong màt phàng

Cloe theo chiéu dai a ) va chiéu ròng (k^ cua hàng tu (FeosCoo2)o sStn rA^ /

Cae phép do tuong tu cùng dupe thire hién trén eàc nhóm bang lù giàu Fé va Co vai cac ham hrong va su co mal eua eàe nguyén tò tao pha khae nhau Két qua cho thày càc bang ùr giàu Ee thiróng cho tinh chat tu giao tòt hon NOI tu giao lon h(m bang tu giàu Co Trong do su pha tap IÌÌÓI lu'png nho Co eho Fé la co thè lam tàng manh ca t^r giao va dò cani ur giao eua bang Ur Su co mài eua eac nguyén ló glass-iorming co lae dun^ làm lana tinh ur uìcm nhung cùng dong ihoi lam giam g,a ir ur g.ao eua bang do doniz uóp khóns

tu eùa chùng Trong càc màu bang tu nghién eùu tinh chat tu giào tói uu quan sàt thày trén càc he bang vói thành phàn;

- (Feo8Cou.2)o,78Sio 12B0 !• tu giào va dò eàm tu giào Ión nhàt; vùng tu truóng diéu

k h i é n H - lOOe

- Fe73j B9 Si|3 5Cu|Nb3: tu giào tuy co nhó hon nhung vùng tu truóng diéu khién rat thàp H ~- 5 Oe

////;// 8 Duàng cong do eàm tic giao theo phuang song song (Zi-J vài chiéu dai

bang tir (Feo^Coo2)n 7sSio.i2^fì 1 ^'^-gay sau khi che tao

Hinh 9 Duàng cong tir giào theo phuang song song cùa bang tic

(FeosCoo2)(ì.'S^io 12^0.1 ^g^y sau khi che tao va sau khi ù nhiét tai à T^ = 250 ^'C

7.2 Che tao vat liéu multiferroics dua trén bang tu- mém va tàm àp dien

Vài liéu tò hpp lù - dién dang tàm dupe che tao bang phirong phàp két dinh su dune keo de gàn két tàm àp dién giùa hai lóp bang tu (Feo.8Coo.2)o78Sio.i2Bo 1 che tao dupe So

dò minh hpa eàu trùc cùa màu vàt liéu tó hpp dupe minh hpa trèn binh 10 Trong càc

nghién cùu cùa minh chùng tòi su dung vài liéu àp dién PZT (Pb, Zr, Ti) dane tàm chiéu

day tp/_\- ^ 250f.Lm mang so hiéu AFCC-855 duoc eung càp bòi cóng ty cùa My (American

Picoceram.cs Inc PA USA) [8], Tàm àp d.èn sau khi tao kich thuàc phù hap da duac phu lop d>en euc mone b a n Ag ^ ao ha, mat trcn ^•a dtra, ^ à dà dtroc phàn euc ^•o, vec ta

phan euc P, huóna ^ uòna eoe ^ ó mat phàng màu Thè h.èu lòi ra tu vàt héu to h ^ duac

do qua ha, dàv d,èn euc bang dòng nhó gàn trén 2 ,ìtat cua tàm àp dién nho keo dan Ag (S,lve pa,nt) Neoà, càu hinh trén chung tòi con khao sàt Nói càc càu hinh khàc nhau bao som loa, b,laNer va sandxvich ^ói so lop bang tu thay dòi khae nhau (hinh 13) va trong

eung mot càu hinh vii l,éu chùng tò, làn lugt tha>- va khao sat xó, eàe bang tir eó càu true

hai linh thè nano khàc nhau

Tàm PZT —

Bang FeCoBSt

Bimg F e C o B S J

////;// IO Càu trite sandwich cua vàt liéu tó hap tir - dién

l'\'CoBSi'PZEFeCoBS, va anh chup sau khi che tao

7.3 Njiihién cùu tinh chat tir-dién ciia vat licu tò hpp tù-dlén

7.3 La Su phu thuóe cùa he so he so tir - dién Ur^ vào tir truó'ng Hoc

Duóng cong su phu thuòe eùa he so tir - dién a^ vào tu truóng mot chiéu /7ix- do lai

tàn so còng huó'ng/== 5 kHz \ ó i eiróng dò tu truó'ng xoay chiéu eó dinh /z;,^ ^ 1 Oe duo'c

ehi ra trén hinh I E Phép do dupe thuc hién eho 2 truó'ng bop: tir truóng / / D C h._^^ song

song \ ai nhau va song song vói chiéu dai va chiéu ròng bang Nhìn vào dàng duó'ng cong

SU' phu thuòe này ta thày he so a^ tàng rat nhanh trong vùng tir truó'ng thàp Khi tu truóng ngoài dal già tri H - 65 Oe ap, dat dén già tri euc dai Tiép tue tàng tu triróng he so lù -

dién giàm va tién dén già tri «£ ^ 0 khi / / > 300 Oe Su bién màt eùa hiéu ùng lù - dién lai lù truóng Ión eó thè dupe giài thieh là do lai lù truóng này, tu giào eua bang lù dà dat dén trang thài bào hóa va do dò khòng co thém ùng suàt tàe dung lén pha àp dién Kél qua là duói tàe dung cùa tu truó'ng xoay chiéu, thè àp dién xoay chiéu khòng sinh ra trèn

he mal làm àp dién Hiéu ùng tu - dién thu dupe Ión nhàt khi lù truóng song song vói

chiéu dai bang Diéu này khà phù hpp vói càeh ly giai ve di hrróng tu nvài phàng vói

phuang de ùr bòa huóng theo chiéu dai Flé so tu - dién thu duoc trén vài liéu nghién eùu

lii\ eó niio ho'n 1 bàe so \ ó i già tri Ión nhàt a^ = 10300 mV/cinOe dà du'pe còng bó trén

thè g.ói hién na> eua nhó.iT j R\u \ à eàe dóng nghiép trén \ à l liéu lò h(rp su dung vàt lièi, lu giao dang khói rerfenoED nlurng diéu dàe biét chùng lói muòn nhàn manh ó trén

càc vàt liéu nghién eiru, chinh là tu truóng tàc dung de eó thè dal dupe già tri euc dai là rat thàp //oc "^ 100 O^- Trong khi dò, cùng tai già tri tu truóng này, he so tu - dién cùa nhóm J Ryu chi vào khoang a^ - 100 mV/cmOe

So sành hai duóng cong su phu ihuòc eùa ^, (hinh 8) \'à a^ (hinh 11) vào tu truóng mot chiéu tàe dung ta thày chùng co su phù hpp vói nhau ve dàng duóng cong Diéu này

eó thè két luàn ràng chinh dò eàm tu giào bay nói càeh khàc là tinh mém tu giào se quyét dinh dén dò Ión cùa hiéu ùng tu - dién trén eàe vàt liéu tò hpp tu giào - àp dién nghién eùu Két qua khào sàt he so tu dién phu thuòc vào tu truóng mot chiéu Hoc cùa bang hpp kim nèn CoBSi ngay sau khi ehé tao (hinh 12) ta thu dupe mot hiéu ùng tù-dién rat nho

vói he so «L n,.x - 13 mV/emOe dat lai tu truóng nhó Ho - 70 Oe Nhu vày, co thè két

luàn dupe ràng hpp kim nén CoBSi khòng khà quan cho eàe nghién cùu va ùng dung hiéu ùng tò hpp tir-dién

Hoc (Oe)

////;// / / Duàng cong su phu thuóe cùa he so tir dién UE vào tir truàng mot chiéu

Hfx-cua bang tir ngay sau khi che tao Phép do duac thirc hién trong tir truàng xoay chiéu co ciràng dò h^,^~ ^ I Oe lai tàn so cóng huàng va nàm trong mat phàng theo hai phuang

song vó'i chiéu dai bang va chiéu róng bang

mnh 12 Su phu thuóe cua h,éu ùng n.mén vào tù truàng Hoc "-cn man nen CoBSi

VÓ7 Càc thanh phàn khàc nhau: Co^S,„Si,s ^/^y, Co,s,Fe,,B,s,Sin (^8) va

Co.rfe., \ 7 ; :Bn ySu , t.Wj e1o theo phuang tir truàng song sot^g vài tnàt phat.g bang

7.3.2 Supini tluwc cùa hiéu tmg tìi - dien vào cut, hinh vài liéu ló hop

7.3.2.(1 Càu hinh Bilayer

Trén he b,laNer, ehùng tòi dà tién hành ngh.én cùu trèn 4 màu tuong ùng vói so

hro-no_ eàe tàm bàna tu dugc su dung là « = 1 2 3 ^•à 4 tuo'ng ùng và^ ti phàn thè tich v

(= 'F.c.s,B 'PZT) giùa 2 pha tu va d,cn là 0.12; 0.24; 0.36 va 0.48 dt,-oc dua ra trén hinh 13

va dugc tòng két trong bang 1 Hiéu ùng lòn nhàt khi t, phàn thè tich giùa hai pha v 0,24 tuong ùng vói truàng hgp co 2 lóp bang tu dugc két dinh lén 1 màt eua tàm àp dié,i Day cùng chinh là ti phàn tò, uu cho eàu hinh này

////;// 13 Su'phu thuóe cua hiéu irng tir - dièn vào lir truàng mot chiéu do trén eàc inùii

hilaver co /, 2 3 va 4 tàm bang tir tuang irng vài li phàn thè tich giùa hai pha lir va dièn

n = 0J2; 0,24; 0,36 va 0,48 Bang L Bang long kél he so «/.; v^ tir iruàng / / * lai dò hiéu ung tir - dién dal ciré dai do

durre trén càu hinh bilayer

ì

V \ 0,12 (•^Etuax (mV/cmOe)

//* (Oc)

1015

45

2 0,24

1262

65

3 0,36

7.3.2.b Càu hinh Sandwich

Cùng giòng he bilaxer trén eàu hinh sandwich ehùng tòi cùng dà tién hành nghicn

eùu iré.ì eàe nàu khàe nhau trrong ùng \ói so krpng eàe tàm bang lù dupe su dung \-dn =

2, 4 va 6 tirong ùng vói ti phàn thè tich v giùa 2 pha tu va dién là v - 0,24; 0,48 va 0,72 Két qua dupe dua ra trén hinh 14 va bang 2 Vói he này, hiéu ùng tu - dién Ión nhàt lai dupe quan sàt thày trén màu co ti phàn thè tich v - 0,48 Ión gap hai làn so vói he bilayer Day cùng là ti phàn eó hiéu ùng tu dién Ión nhàt cho vài liéu tò hpp su dung bang tu méin nghién cùu vói he so ai£ ^ 1513 mV/cmOe Mot diéu ly thù ó day là vói cùng ti phàn thè tich v = 0,24 hiéu ùng tu - dién trèn hai càu hinh vàt liéu nghién eùu cho két qua giòng hét nhau Nhu vày vói ti phàn này thi bang tu mèm nàm toàn bò trén mot mat hay phàn bò dèu trèn hai màt cùa tàm PZT déu khòng ành huóng dén hiéu ùng tu - dién trén vàt liéu

-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500

|joH (mT)

Hinh 14 Su phu thuóe cùa hiéu ùng tir - dién vào tir truó'ng mot chiéu do trèn

càc màu sandwich eó 2, 4 va 6 tàm hàng lir tiro'ng ùng vài ti phàn thè tich giùa hai pha tir

va dién n = 0,24; 0,48 va 0,72

Bang 2 Bang tóng két he so «^ va tir truàng //* tai dò hiéu ùng tir - dién dat euc dai do

duoc trén càu hinh sandwich

1260

65

4 0A8

1513

117

6 0,72

1147

18

7.3.2.e Suphu thuòc cua hiéu irng tir dién viw góc dinh huóng (p giùa véc taphàn are

Ff vói tir truàng ngoài Hoc ^^ /'«e

Trén hinh 15 là duóng cong su phu thuòc cùa thè àp dién V^E vào tu truóng Hoc do theo eàe góc dinh hrróng khàc nhau giùa tu truóng ngoài va véc to phàn euc dién Trong phép do này, tu truóng mól chiéu va xoay chiéu luòn dupe giù song song vói nhau va tao eàc góc khàc nhau vói phuong phàp tuyén cua mat phàng màu (phuong véc to phàn euc dién PE) Két qua do cho thày hiéu ùng tu - dién Ión nhàt khi tu truóng ngoài vuòng sòc

^o, Nec to phàn euc d,én o = 90= (tu truóng nàm trong ,iiàt phàng màu) Thè tir - d,en

\ \ „ o,am khi aóc o 2,am ^a hàu nhu b, trièt t,èu hoan toàn tai góc cp = 0° Ci,ng vó, su

g,am^ua h,éu ùng tu - d,én là su tang lén cua tu truóng H " de ta, dò thè àp dièn V „ E dal 2Ìà tri cue dai V^Em-u-

Oo Q — O — C i — o — O — o — b — o — u

H{Oe)

/////// 13 Diràng cong su phu thuóe cua thè lir - dién y,y/: vào tu truàng Hoc

do lai càc ^(}c (p giùa véc la phàn cue dién va truàng ngoài HQC hae l^hàc nhau

Hicn lu'png qnan sài dupe eó thè dupe giài thieh dua vào co che xuàt hién hiéu irng tir - dién trén eàc vàt liéu tó hpp (xeiTì hinh 1 ) Nhu dà trinh bay o trén, thè àp dién VM| là t.n hiéu xoay chiéu va eh xuàl hién khi eó bién dang dao dòng A), eùa màu khi eó tac

dung cua tir iruóng xoay chiéu \\^,^ Do eàc bang lù nghién eim eó di huóng lù va tu giao

nàm trong mal phàng bang nén bién dang tir giào se xày ra manh nhàt khi tir triróng tàc dung iheo phirong này Theo phuong vuòng góc, tu giào chi quan sàt thày khi eó lir

triróng rat Ión dal vào Chinh vi vày, bién dò bién dang A/ {- VMH) gay ra bòi tu truó'ng

\oa\- chiéu ló'n nhàt khi h,,^ nàm trong mal phàng màu ((p ^ 90°) Tai (p =- 0", h^, huóng theo phu'O'ng khó nén vói bién dò rat nhó (h^ = 0,15 Oe) thi bién dang A> eùa bang lù giao là rat nhó ehua du de gay ra ùng suàt lén P / T nén bau nhu khòng quan sàt thày hièu ùng lù - dién, Tai 0° < cp < 90° de don giàn ta eó thè coi ehi co thành phàn tu truóng nàm trong mal phàng bang mói co thè gay ra bién dang AA Khi (p giam, thành phàn tu truàng này giam va do dò tin hiéu thè àp dién giàm phù hpp vói két qua quan sàt trén hinh 15

7.3.2.d Qui luàt phu thuóe cua V.^n.; vào (p tai mot tir truóng IL, eó dinh

Su' phu thuòc eua hiéu ùng tu - dién vào eàc góc dinh huóng cp khàc nhau cùng dà dupe khao sài lai mot lù truóng mot chiéu nhó H„ = 50 Oe Két qua dupe dira ra trén hmh

16 VM^ thay dói luàn hoàn vó'i chu ky In va eho két qua Ut khà tòt theo qui luàt:

f \ , E ( ' ^ ) - ^ M E ( ^ ^ ' " ' ) - ^ " ^ " ^ ' " (1)

Trong vùng tu truùng thàp xung quanh H^ ^ 50 Oe, a^ phu thuòc gàn nhu tuyén tinh

vào Hoc- Do vay, ta co thè biéu dièn:

aE-A.Ho (2)

30

O exp data fitted data: V(ip) = V(90'').sin(|i

//////; 16 Qui luàt phu thuóe cùa V^IE vào cp tai mot tir truàng H^ co dinh

7.3.2.e Su'phu thuóe cua he so tir- dién vào tir truó'ng h(,c

Tai cùng mot già tri tu truóng mot chiéu tàe dung, H = 35 Oe, su phu thuòe eùa hiéu

ùng tu - dién vào tir truóng xoay chiéu vói euòng dò nhó (0 < h-^^ - 3 Oe) dupe chi ra trèn

hinh 17 Dò thi cho kél qua K^E phu thuòc hoàn toàn tuyén tinh vào h^^

Hinh 17 Diró'ng cong su phu thuóe V.^IE va he so a^fH)

vào lir truó'ng h^,c trong vùng tir truàng thàp 0 < h^^ S 3 Oe

7.3.2./ Suphu thuóe cua hiéu irng tir dien viw bang tir sau khi ù nhiét

Duóng cong su phu thuòc cùa he so tu - dién vào tu truóng do trén eàc màu cùng

càu hinh sandwich sir dung càc bang tu sau khi ù ò eàe nhiét dò khàc nhau T^^ 350 °C va

450 "C so sành vói màu chua ù nhiét dupe dua ra trèn hinh 18 Càc màu su dung bang tir

sau khi ù nhiét eó hiéu ùng tir - dién Ión hon so vói càc nràu dùng bang tu chua u Ó nhiét

dò cao, fa "= 450 ''C, vi tri này eó su djch chuyén nho ve phia tu truóng cao //* = 80 Oe

so NÓI 65 Oe t r o n truone bop chua u nhiét Trong ngh.én crm tnén kha ùng dung de ta

dà lua ehon vàt héu su dune bang tu sau khi u o nhièt dò cao T = 450 X Màc du dp dòe

eua duang cong a.,iH) na> thàp hon nhung hièu ung tu - dién dal dupe Ión nhàt va dac

biét là duónu cone tuvén tinh trong dai lù triróng Ión nhàt niT dén 5 mT

Ta = 450°C

Ta = 350°C China Li -1800

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200

H ( O e )

Hinh IH Duó'ng cong suphu thuóe cua he so at: vào tu truàng Llf^c

irong mot phàui^ màu theo phirang song song veri chiéu dai bang

khi dura u va khi u vài càc nhiét dò 7], ^ 350 °C va 450 °C B(Uì{i 5 Su lliav dói hièu ùng ME phu thuóe vào qua trình u nluél eua bang lir FeCoBSi

- 3 8 0 -^380

7.4 Ùng dung che tao senso do tu' truóng

Nghién cùu hiéu ùng tu - dién trén vài liéu tó hpp tu - dién eó càu tao gò.n vài liéu

ùr giao dang bang (he,, gCon2)o7KSio !2Bo i va vàt liéu àp dién PZT dang làm dà eho thày

hiéu ùng tir - dién dat dupe Ión ai: ^ 1600 (mV/cmOe) o tu truóng rat thàp //* 80 Oc

ung \oi màu u o nhiét dò 7",,- 450 °C là lua chpn tòi uu nhàt eho nghién eùu trién khai ung dung che tao sens(T do lù truóng Kél hpp vói eàe két qua nghién cùu su phu thuóe hiéu ung lù - d.èn vào eàu hinh vài liéu chùng lói lua ehon eau hinh tòi uu dang sandwich gòni 2 tàm hàng ùr nano linh thè (\' - 0.48) ti-én mói mal eua làm àp dién Qui trinh ehé

lao senso do tir irirong su dung vài iièu lò hpp 1-eCoHSi P / 1 va càc anh chup vài liéu tò

hop >cnso sau khi hoan thién duo'c dira ra trén hinh 19

Màu dupe dàt ben trong lòi cùa uòt cuòn day solenoid Cuòn day này co tàc dung tao ra inòt tu truàng xoay chiéu nàm trong mat phàng bang, song song vói chiéu dai bang

(hinh 22) Nhu dà trình bay trong phàn truóc, do già tri V^E ti le vói bién dò cùa lù

truóng xoay chiéu h^^ nén trong càc nghién cùu img dung cùa minh, chùng tòi lija chpn

càc thòng so eho cuòn day de eung càp mot tu truóng h.^^ dù Ión h-^c ~~ ^ Oe Cuòn day này

dupe nuói bang mot mày phàt dién xoay chiéu dàm bào cho senso làm viée lai tàn so còng huóng cùa vàt l i e u / = / = 5 kllz Toàn bò he này duoc dua vào ben trong mot vó cùng làm bang kim loai khòng tu tinh vùa de bào ve senso dòng thói co tàc dung chòng nhiéu Càc day tin hiéu lòi ra eùa sensor su dung càc day dòng true chòng nhiéu

Hinh 19 Anh chup vài liéu multiferroie FeCoBSi/PZT (a)

va sensa do lir truó'ng (b,c)

Duóng cong su phu thuòc cùa thè lù - dién thu dupe tu senso dupe dua ra trén hinh

20 Trong vùng tu triróng nhó, / / < 150 Oe, tin hiéu do K^g thu dupe tu senso thay dòi rat tiiyén tinh vói lir triro'ng Diéu dàng nói ó day là tin hiéu này phàn ành dupe cà dò Ión va dàu cua lù trirtmg do Trong vùng tuyén tinh, tin hiéu do rat òn dinh thè hién qua tinh dòi xùng tuyèt dòi ve dò Ión so vói dò Ión eùa tu truóng ma khòng phu thuòc vào dàu àm hay duong cua lù truó'ng ngoài Hon thè nùa duóng tin hiéu do này khòng eó su tré khi do theo chiéu tàng hoac giàm cùa tu truóng do Diéu này co y nghìa rat quan trpng dòi vói viée ùng dung de do tu truóng, nò dàm bào tinh òn dinh va lap lai cao cùa két qua do

Diéu dàng chù y ó day là dò dóc eùa duóng cong rat Ión trong vùng lù truóng thàp phàn

ành dò nhay eao vói su thay dói rat manh cùa tin hièu senso khi eó mot su thay dói rat nho eùa tir triróng ngoài dal vào Tu dò dóc eùa diró'ng tin hièu do ta eó thè tinh dupe dò

nhay vói tir triróng do cua senso dV/dH - 2 mV/Oe Dò nhay này cho phép senso boat

dóng vói dò phàn giài co micrò tesla Day là mot thè he senso do tu truó'ng dò nhay siéu eao mói dàe biét tò ra hùu hièu vói tir truóng microtesla Vói y tuóng này, senso eó thè dupe phàt trién de ùng dung dupe trong nhiéu Imh vue nhu dàu dò màv do tu truónc^ irny dung trong Imh virc quàn sir senso tu truóng ùng dung trong y - sinh hpc che tao càc bio chips va bio senso, dàu dpe thóng tin trong ITnh vue ghi tu mài dò cao

/////// 2L Duàng cong suphu thuóe tin hièu dica thè V„„, cua sensa vào góc dinh

huoug o khae nluiu giùa lir Inrè/ììg va phàp luyèn vài mài phàn_e uìàu do lai càc ^ià

in iuirimv;^ kliac nhau fi H = 80 150 200 va 50 Oc Duong lién nel la duanu cong sir

phu ihuóc cua V,„^, vào H khi (p = 90''-'

Diéu dàng chù y ó day là senso che tao dupe dàe biét rat nha\' vói dinh huóng cua

tu truóng do Trén hinh 21 là duóng cong thuc nghiém su phu thuòe cùa thè lói ra tu

senso vào góc dinh huóng (p khàc nhau giùa tu truóng va phuong phàp tuyén vói màt

phàng màu Phép do dupe thuc hién tai hai già tri tu truóng khòng dòi UoHoc ^ 80, 150,

200 va 500 Oe Qui luàt phu thuòc cùa Kvào (p là khàe nhau phu thuòe vào dò Ión cua lù

truóng do Tuy nhién, diéu dàng de càp ó day là tàt cà su thay dòi này déu tiiàn theo qui

luàt tuàn hoàn theo cp vói chu ky 2Tr Qui luàt phu thuòe này co thè dupe giài thieh khi

dira trén càeh làp luàn ràng chi eó thành phàn tu truóng nàm trong mat phàng bang //in = //sinr/i nói gay ra bién dang tu giào va do dò mói sinh ra tin hiéu senso Qua thàt, khi

biéu dièn duóng cong su phu thuòe K^^,t vào Hsxncp tu so liéu thuc nghiém KQ^H va (p tuong

ùng, tal eà eàc duóng cong thu dupe déu eho két qua phù hpp khà tòt vói duóng cong thu

dupe trén hinh 20 ùng vói truóng hpp (p -" 90° va H,,, = H Chinh qui luàt phu thuòc eùa tin hiéu do vào góc dinh huóng (p eho phép ta su dung senso rat hùu hiéu trong viée phàt

hién ra khòng ehi dò Ión ma con chinh xàc dinh huóng cùa tu truóng ngoài so vói véc to phàn euc dièn cùa màu

De eó cài nhin mot càeh tòng quan hon, ó day chùng tòi co làp bang so sành senso ehé tao dupe vcVi eàe senso do tu truó'ng dà dirpc thuang nai bòa va su dung phó bién hién nay (bang 4) Vói ehi phi thàp kich thuóe nhó va dò nhay cao, senso che tao dupe hùa ben khà nàng irng dung rat Ión vào thirc tién

Bang 4 Bang so sành sensa che tao duac va càc loai sensa do tir truóng dua trèn càc

hiéu ùng khàc nhau dang duac su dung róng rài hién nay

Thàp

- cm

10'^-10^

Hién ùng Hall

Trung binh

- mm 0.1 lo-'-io'

Hiéu ùng tu tró khòng lò GMR

Cao

- mm 10-' 10-^-10^^

Hiéu ùng

tu - dién

Thàp

- mm 10' 10 -10'

7.5 De xuàt mot so khà n à n g ù n g dung

7.5.La Che tao eàm hién sinh hpc (biochip) dira trén hiéu ùng tir-dién

Viée nhàn bièt càc phàn tu sinh hpc dà dóng mot vai tró rat quan trpng trong ngành còng nghiép dupe phàm phàn tich mói truóng va nhiéu ùng dung róng rài eùa còng nghé sinh hpc Dàe biét, nò dang mó ra mot khà nàng Ión trong viée phàt trién càc cóng cu vùa

eó già tri su diing cao vira co già thành ré dùng cho viée nhàn biét lai hóa ADN-ADN trong chuàn doàn càc bénh ve gen, nhàn biét bién di hoac mò tà dinh lupng cùa gen va nhàn biét t u o n s tàc khàng thè - khàng nguyén trong nhàn dan2 càc vi sinh vàt va vù khi

sinh hpe Càc dàu dò eó eàc ehire nàng néu trèn gpi là eàc eàm bién sinh Y uróng co bàn cua biochip su dung cóng nghé spin dién tu hay biosensor tu tinh là tha> thè viee danh

dàu bang huynh quang tru>én thòng su dung eàe hai quang bòi su dung hai {label) tir

Thay vi nhàn biét eàc phàn lù sinh hpe bang eàc cóng cu dàt tién nhu càc he quél huynh quang quang hpe ha> laser, ehimg ta eó thè su dung càc senso dua trén hiéu ùng tù-dién

eó thè nhàn biét lù triróng eùa càc hat tu va trire tiép bién thành eàe tin hiéu dién vói già thành ré Dòi vói càc eàm bién này yèu eàu dal ra là phai eó dò nhay eao de phàt hién dupe càc hai tu eó tu truóng nhó

Vói dò nha> tu truóng cao dàe biét trong vùng lù truirng thàp hiéu ùng tù-dién hoàn toàn eó thè dàp ùng dupe Trong nghién eùu eua minh ehùng tòi cùng dà tién hành nghién cùu kha nàng su dung \àl liéu tò hpp trong \ iée phàt hién eàe hat tir de trién khai ùng dung ehé tao cam bién sinh hpe \ à dà dat mot so két qua thành cóng buóc dàu Trcn hinh 30 là két qua thuc nghiém khào sàt tin hiéu dién àp lòi ra eua vàt liéu tó hpp su dung hàng tir nén l-eBSi nghién cùu khi co màt hat nano tèrrit sàt tu NiFe^O.i Tin hiéu duac ghi nhàn trong 2 chu trinh: tin hiéu nhó tuo'ng ùng vói qua trinh nhó dung djch eó ehira hai tu Nile204 solution (5 \vt%) lén bé inat eùa vàt liéu (hinh 25) va tin hiéu lòn tuong ùng qua trinh hai ùr dà dupe là\ di khoi bé mal vat liéu Nhìn vào duimg cong này ta thciy khi eó mal hai tu, vài liéu eó thè cho mot su thay dói tin hiéu lén tói 30 pV Tin hiéu ón dinh va co dò lap lai cao giùa eàe chu trinh Két qua này khàng dinh khà nàng su dung

\àl liéu ló hpp su dung eàe bang tu che tao dupe de irng dung che tao càc cà.n bién sinh hpe Viéx- su dung eam bién sinh hoc dupe de xuàt o day hùa ben nhiéu thuan Ipi so vói càc cam bién huynh quang trii>én thóng nhu: dàp ùng nhanh, dò nhay cao, de tich hpp va

tu dòng hóa nò co kha nàng eanh tranh trong viée phàn lieh ó so lirona nho

nanoparticles

Ò A ò

2 | j | solution NiFe,0

nanoparticles

ò ò ò

60 120 Time (seconds)

(b)

180

/////// 22

240

2 So- dò ho tri Ibi nghiém (a) va duóng cono^ su thay dòi lin hiéu thè àp dién

^ Mr i^co lìiai ^.^uui Ih) cua vai licu lò hap su dun^ bàno lù mém nén DeBSi phàl hién hat

uuuo lir XiLcjOj Phép do lime hicn lai lù truàng làm vice Lì,, =- 5f) ()Q

7.5.Lb Dàu dgc thòng tin dua trèn hièu ùng tìr-dièn (Read-head ME sensor)

Hiéu ùng tir dien cao dac biet rat nhay vói càc tu truóng thàp co Oe trén vat liéu tò hgp che tao duoc con hùa ben mot khà nàng ùng dung rat Ión trong ITnh vue ghi tu mat dò cao Dò là che tao càc dàu dpe thòng tin vói còng nghé che tao don giàn va hoàn toàn khà thi trong diéu kien còng nghé tai Viét Nam hién nay Hién nay chùng tòi dang tiép tue tién hành trién khai theo hiéu ùng tò hpp tu - dién huóng này Trong khuón khò cùa luàn vàn này tòi de xuàt ve mat y tuóng chùng tòi sé thuc hién trong thói gian tói So dò thièt ké dàu dpe thòng tin su dung vàt liéu tò hpp tù-dién ùng dung càc bò nhó mày tinh va tin biéu eàm ùng lòi ra tu dàu dpe ld"ii thuc bién qua trình quét dàu dpe trén càc bit thóng tin dà duoc de xuàt va dua ra trén hìnb 26

Recorded bit Signal

//?//// 23 Sa dà minh hoa dàu doc thóng tin dira trén càc vàt liéu tó hap tir-dién

trong linh vue ghi tir meli do cao (a) va tin hiéu eàm ùng lói ra tir dàu doc khi thirc hién

qua trình quét dàu doc trén càc bit thóng tin

7.6 Xày dung he do hiéu ùng tir-dién (magnetoeiectricity)

Hiéu ùng tu - dièn dupe dac trung bòi he so tu - dién a£ va dupe xàc dinh thòng

qua thè àp dièn ^MI: dupe sinh ra trèn hai mal cùa tàm àp dién duói tàe dung cùa tu truóng ngoài Hinh 19 là so dò minh hpa he do hiéu dién thè tu - dién Thè àp dién K|VIE là

thè hièu xoay chiéu sinh ra do eàm ùng bòi tu truóng xoay chiéu h^^ = /?„ sin(2nft) dupe dàt trong lù truóng mot chiéu Hoc- ^ ù truóng mot chiéu DC dupe tao ra nhó mot nam

ehàm dién vói euòng dò cue dai lén tói hon 1 T (10 kOe) De tao ra tu truóng xoay chiéu /?,,, chùng tòi su dung mot cuòn Helmholtz dal vào ben trong vùng khòng gian eùa tu truóng DC va dupe diéu khién bang mot mày phàt chùe nàng (FG-202C Function

Ceneratoi-) Bién dò cùa h.^^ co thè thay dòi tu h^= 0 dén 12 Oe vói dai tàn so l ù / - 1 Hz