Phòng Vật lý Vật liệu Từ và Siêu dẫn

02/11/2021 - 10:56 AM 867 lượt xem
CÁC THÀNH TỰU CHÍNH


Trưởng phòng
PGS.TS. Đỗ Hùng Mạnh
CHỨC NĂNG/NHIỆM VỤ:
  • Nghiên cứu cơ bản và đào tạo sau Đại học (Thạc sĩ và Tiến sĩ) về vật lý từ và vật liệu từ
HƯỚNG NGHIÊN CỨU CHÍNH:
  • Chế tạo các hạt nano từ, nghiên cứu cấu trúc, tính chất từ và khả năng ứng dụng trong y sinh
  • Màng từ đa lớp và ứng dụng
  • Vật liệu biến hóa và ứng dụng
  • Tính toán tính chất cụm nguyên tử kim loại
 manhdh@ims.vast.ac.vn   + 84 904 233 353

CÁC THÀNH TỰU CHÍNH
 
Hệ hạt nano ferit Cobalt (CFO NPs) được tổng hợp bằng phương pháp phân hủy nhiệt từ các tiền chất cơ kim nhằm phát triển một hệ nano siêu thuận từ với tốc độ hấp thụ riêng tang cường cho nhiệt từ trị (MHT) tiên tiến. Các kết quả cho thấy CFO NPs có dạng cầu, kích thước hạt trung bình 8-11 nm, phân bố kích thước hẹp, giá trị từ độ bão hòa cao (70 emu/g). Giá trị tốc độ suất hấp thụ riêng cao (SAR) thu được trên chất lỏng từ dựa trên CFO NPs so với các công bố được báo cáo trước thể hiện loại vật liệu này có tiềm năng cho ứng dụng trong MHT (chi tiết hơn xem: D. H. Manh et al, Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol. 11 (2020) 045005, https://doi.org/10.1088/2043-6254/abbc68). 
 
(b)

Hình 1. (a) SAR phụ thuộc tần số của từ trường xoay chiều của 2 chất lỏng từ dựa trên CF8 và CF11 tương ứng với kích thước trung bình 8 nm và 11 nm. (b) Ảnh SEM tiêu biểu của mẫu CF8.

Nanocomposite của Fe/Fe­3O4 được chế tạo bằng cách kết hợp giữa nghiền bi năng lượng cao và ôxy hóa trong môi trường Ar và O2 có điều khiển. Các kết quả nghiên cứu cấu trúc cho sự đồng tồn tại của các pha tinh thể Fe và Fe3O4, trong đó pha Fe3O4 có độ thể hóa cao và tăng theo nồng độ O2.

(a)
(b)
Hình 2. Nanocomposite Fe/Fe3O4 tiêu biểu (được xử lý nhiệt trong môi trường chứa 30% khi O2: (a) Ảnh TEM được ghi nhận trên kính hiển vi điện tử quét Hitachi S-4800. (b) Hiệu ứng Vervey được quan sát từ đường cong từ độ phụ thuộc nhiệt độ M(T) trong kiểu làm lạnh không đặt từ trường. 

Hình thái của nanocomposite thể hiện dạng lá (lamella-like) với độ dày cỡ 30 nm. Kết quả đáng chú ý, vật liệu nano tổ hợp này thể hiện một chuyển pha Vervey sắc nét – một hiện tượng thông thường không xuất hiện trong vật liệu nano chứa Fe3O4 khi độ tinh thể hóa tồi hoặc có sự sai lệch thành phần. Nghiên cứu của chúng tôi chứng minh khả năng điều khiển tính chất từ của hệ nano Fe/oxít Fe thông qua sự ôxy hóa có kiểm soát.  (chi tiết hơn xem: H.M. Do et al, Journal of Science: Advanced Materials and Devices 5 (2020) 263-269, https://doi.org/10.1016/j.jsamd.2020.04.001).   

Các cụm hai nguyên của kim loại chuyển tiếp và kim loại quý đã và đang tạo động lực cho các nghiên cứu cơ bản và có tiềm năng như những khối cơ bản của vật liệu có cấu trúc nano mới. Trong hướng này, các cụm CrMn (M = Cu, Ag, Au, và n = 2−20) đã đượ nghiên cứu hệ thống về cấu trúc, tính ổn định và mô men từ spin bằng phương pháp tính toán lý thuyết hàm mật độ (DFT). Các kết quả cho thấy rằng sự diễn biến cấu trúc của các cụm CrCun và CrAgn là giống hệt nhau. Các cụm CrAun nhỏ phù hợp với cấu hình phẳng, trong khi các cụm lớn hơn thể hiện hình tứ diện CrAu19 (chi tiết: Mai et al, ACS Omega 2021, 6, 20341−20350, https://doi.org/10.1021/acsomega.1c02282).

Vật liệu biến hóa (MM) truyền qua (trong suốt) do cảm ứng điện từ (EIT) trong dải GHz đã được chứng minh bằng số và thực nghiệm bằng liên kết trường gần của bộ cộng hưởng vòng chia và dây cắt không đối xứng. Bằng cách di chuyển các bộ cộng hưởng lại gần nhau, đỉnh cộng hưởng ban đầu đã được chuyển đổi thành EIT đa băng tần. Hiện tượng đã được giải thích rõ ràng thông qua sự kích thích của các chế độ (mode) sáng và tối. Đặc tính tán sắc của MM cho thấy trạng thái phân tán mạnh, dẫn đến chiết suất cao và độ trễ thời gian của MM. Công việc này hy vọng đóng góp một cách tiếp cận đơn giản để phát triển các dụng cụ tiềm năng dựa trên hiệu ứng EIT (chi tiết: Crystals 2021, 11, 164, https://doi.org/10.3390/cryst11020164).

 

CÁC CÔNG BỐ TIÊU BIỂU

Công bố khoa học
  1. Hung Manh Do, et al, Oxidation-controlled magnetism and Verwey transition in Fe/Fe3O4 lamellae, Journal of Science: Advanced Materials and Devices 5 (2020) 263-269.

  2. Do Hung Manh, et al, High heating efficiency of interactive cobalt ferrite nanoparticle, Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol. 11 (2020) 045005.

  3. V.H. KY et al, Experimental Study and Monte-Carlo Simulation of Exchange Bias Effect in Co-CoO Composite Powder Fabricated by High-Energy Ball Milling, Journal of ELECTRONIC MATERIALS 48 (2019) 7952–7959.

  4. T.N. Bach, et al, Microwave absorption properties of (100_x)La1.5Sr0.5NiO4/xNiFe2O4 nanocomposites, Journal of Alloys and Compounds 695 (2017) 1658-1662.

  5. Ngo Thi Hong Le, et al, Photocatalytic and water-splitting properties of TiO2 and Ag–TiO2 films in the visible light region, AIP Advances 11 (2021) 075118, doi: 10.1063/5.0058116.

  6. T.N. Anh Nguyen et al, Effect of flattened surface morphology of anodized aluminum oxide templates on the magnetic properties of nanoporous Co/Pt and Co/Pd thin multilayered films, Applied Surface Science 427 (2018) 649–655.

  7. Pham Hoai Linh et al, A Facile Ultrasound Assisted Synthesis of Dextran-Stabilized Co0.2Fe0.8Fe2O4 Nanoparticles for Hyperthermia Application, IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS 54 (2018) 5400204.

  8. Nguyen Thi Mai et al, Systematic Investigation of the Structure, Stability, and Spin Magnetic Moment of CrMn Clusters (M = Cu, Ag, Au, and n = 2−20), ACS Omega 2021, 6, 20341−20350.

  9. Tung B.S., et al, Multi-Band Electromagnetically-Induced-Transparency Metamaterial Based on the Near-Field Coupling of Asymmetric Split-Ring and Cut-Wire Resonators in the GHz Regime, Crystals 11 (2021) 164.

  10. Xuan Khuyen Bui, et al, Simple design of efficient broadband multifunctional polarization converter for X‑band applications, Scientific Reports 11 (2021) 2032.

TRANG THIẾT BỊ CHÍNH
 
1. Từ kế mẫu rung (VSM)
  • Đo sự phụ thuộc từ trường và nhiệt độ của từ độ, M(H) và M(T), cho các vật liệu từ dạng bột hoặc dạng khối với từ trường cao nhất 11 kOe trong khoảng nhiệt độ từ 177K tới 500K.
2. Hệ đo các tính chất vật lý VersaLab
  • Đặc trưng các tính chất từ và tính dẫn điện của vật liệu dạng bột, màng mỏng, khối. Nhiệt độ: 50K – 400K, từ trường cao nhất 3 Tesla.
3. Thiết bị nghiền bi năng lượng cao: SPEX 8000D và Fritsch Pulverisette 6.
  • Nhiền khô: Có thể giảm kích thước các vật liệu dạng bột ôxít, kim loại (cứng, giòn) tới cỡ 10 nm (nhỏ nhất).
  • Nghiền ướt (chất lỏng): Có thể giảm kích thước tới vài micrô mét.
4. Thiết bị phân tích phổ ZNB20 (Vector Netwỏk Analyzer)
  • Đặc trưng các thông số: tần số cộng hưởng, trở kháng theo tần số và từ trường
5. Hệ đo nhiễu ở vùng tần số thấp < 100 MHz

6. Một số thiết bị, dụng cụ phục vụ tổng hợp vật liệu bằng phương pháp hóa học (đồng kết tủa, thủy nhiệt) và xử lý nhiệt bao gồm lò nung (1100oC), tủ sấy chân không (300oC)…  
Viện khoa học vật liệu
  • 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
  • Điện thoại: 024 37564 129
  • Email: office@ims.vast.ac.vn
  • Giờ làm việc: 08h30 tới 17h00 từ thứ Hai đến thứ Sáu
© 2021 Bản quyền thuộc về VIỆN KHOA HỌC VẬT LIỆU.