Phòng thí nghiệm Trọng điểm về Vật liệu và Linh kiện điện tử

01/11/2021 - 11:32 PM

Cỡ chữ

CÁC THÀNH TỰU CHÍNH

PHÒNG THÍ NGHIỆM TRỌNG ĐIỂM VỀ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ

Chức năng:

- Nghiên cứu cơ bản, phát triển công nghệ trong lĩnh vực vật liệu và linh kiện điện tử.- Phân tích, kiểm tra và đánh giá chất lượng vật liệu, linh kiện điện tử.- Đào tạo nhân lực khoa học công nghệ trình độ cao.- Mở rộng hợp tác trong nước và quốc tế.

Nhiệm vụ:

- Thực hiện các nghiên cứu cơ bản, phát triển công nghệ và triển khai ứng dụng về vật liệu và linh kiện điện tử.

- Cung cấp dịch vụ phân tích, đo lường, kiểm định và tư vấn kỹ thuật cho các tổ chức, doanh nghiệp trong lĩnh vực điện tử và công nghệ cao.

- Hỗ trợ đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao thông qua việc tham gia các đề tài, dự án nghiên cứu và chương trình hợp tác với các trường đại học, viện nghiên cứu.

- Tham gia hợp tác khoa học và công nghệ quốc tế nhằm cập nhật xu hướng mới và nâng cao năng lực nghiên cứu, ứng dụng.

Hướng nghiên cứu chính:

- Vật liệu điện tử có tính năng đặc biệt (lực kháng từ cao, độ thẩm từ cao, hấp thụ sóng điện từ cao, hiệu ứng từ nhiệt/nhiệt điện/nhớ hình, đa pha sắt điện-sắt từ…).

- Linh kiện cho các thiết bị biến đổi năng lượng và điều khiển (máy phát điện gió/nhiệt điện, xe điện, máy làm lạnh bằng từ trường/nhiệt điện, bộ điều khiển điện từ, màng chắn từ, cảm biến điện từ, thiết bị vi cơ điện…).

Giám đốc: GS.TS. Nguyễn Huy Dân

Thông tin liên hệ của Giám đốc: GS.TS. NCVCC. Nguyễn Huy Dân

- Phòng: 204, Nhà: B2

- Số điện thoại di động: 0912772339

- Email: dannh@ims.(*) - (Chú ý thay (*) = vast.ac.vn)

DANH SÁCH TẤT CẢ THÀNH VIÊN PHÒNG

TT	Họ và tên	Chức vụ	Biên chế/ Hợp đồng/ Cộng tác viên	Địa chỉ phònglàm việc	Email Chú ý thay () = vast.ac.vn*
1	GS.TS. Nguyễn Huy Dân	Giám đốc	Biên chế	Phòng: 204, Nhà: B2	dannh@ims.(*)
2	TS. Phạm Thị Thanh		Biên chế	Phòng: 205, Nhà: B2	thanhpt@ims.(*)
3	TS. Nguyễn Hải Yến		Biên chế	Phòng: 205, Nhà: B2	yennh@ims.(*)
4	ThS. Phạm Văn Đại		Biên chế	Phòng: 306, Nhà: A2	daipv@ims.(*)
5	ThS. Nguyễn Huy Ngọc		Biên chế	Phòng: 205, Nhà: B2	ngocnh@ims.(*)
6	TS. Kiều Xuân Hậu		Hợp đồng	Phòng: 205, Nhà: B2	haukx@ims.(*)

CÁC THÀNH TỰU CHÍNH

1. Nghiên cứu chế tạo nam châm đất hiếm lực kháng từ cao ứng dụng trong mô tơ và máy phát điệnXây dựng được quy trình công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết (Nd, Dy)-Fe-B quy mô bán công nghiệp có lực kháng từ và tích năng lượng cực đại lớn, Hc > 25 kOe và (BH)max > 30 MGOe, bằng phương pháp luyện kim bột, đáp ứng yêu cầu ứng dụng trong mô tơ và máy phát điện (hình 1). Kết quả nghiên cứu này góp phần tự chủ trong công nghệ sản xuất nam châm đất hiếm chất lượng cao trong nước thay thế hàng ngoại nhập, thúc đẩy công cuộc tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường bằng việc sử dụng năng lượng điện gió và các phương tiện vận chuyển điện.

(a)	(c)
(b)

Hình 1. Hình ảnh các viên nam châm (Nd, Dy)-Fe-B sau thiêu kết (a), các đường đặc trưng từ của chúng (b) và các viên nam châm ứng dụng trong máy phát điện gió và xe máy điện (c).

2. Nghiên cứu chế tạo vật liệu từ cứng không chứa đất hiếm ứng dụng trong an ninh-quốc phòngBằng cách thay đổi hợp phần và các điều kiện công nghệ, nhóm nghiên cứu đã chế tạo được nam châm Alnico (Al-Ni-Co-Fe-Cu-Ti…) có lực kháng từ cao hơn 1 kOe và tích năng lượng cực đại đạt trên 9 MGOe. Chúng tôi đã làm chủ được công nghệ để chế tạo được vật liệu có các thông số từ như mong muốn, đáp ứng yêu cầu chế tạo một số chi tiết từ cứng ứng dụng trong quốc phòng. Các vật liệu từ cứng không chứa đất hiếm khác (Mn-Bi, Mn-Ga, Co-Zr…) cũng được nghiên cứu chế tạo nhằm đáp ứng yêu cầu ứng dụng thực tế. Chúng tôi đã chế tạo được vật liệu tổ hợp nanô Mn-(Bi,Ga)/(Fe-Co) có tích năng lượng cực đại (BH)max ~ 5 MGOe.3. Nghiên cứu chế tạo hợp kim nhớ hình ứng dụng trong điều khiển-vi cơ điệnHợp kim nhớ hình là vật liệu có khả năng khôi phục lại hình dạng ban đầu khi chịu tác động của nhiệt độ hoặc từ trường. Với đặc tính lý thú này, các hợp kim nhớ hình có khả năng ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực như y sinh, hàng không vũ trụ, tự động hóa... Chúng tôi đã nghiên cứu chế tạo được các hợp kim nhớ hình nền Nitinol (Ni-Ti, Ni-Ti-Cu…) và Heusler (Ni-Mn-Ga, Ni-Co-Mn-Al...) có khả năng ứng dụng thực tế.Cấu trúc và tính chất từ trong hệ hợp kim Heusler Ni-Co-Mn-Al được khảo sát với các nồng độ khác nhau của Co và Al. Sự chuyển pha cấu trúc Martensite-Austenite liên quan đến hiệu ứng nhớ hình chỉ xảy ra với khoảng nồng độ thích hợp của Co và Al (Hình 2a). Hiệu ứng nhớ hình dạng có thể được điều khiển bởi nồng độ của Co và Al trong hệ hợp kim này.Hợp kim nhớ hình nền Nitinol đã được nghiên cứu về cấu trúc vi mô, độ bền kéo, modul đàn hồi, độ biến dạng, độ cứng và khả năng chống ăn mòn. Hợp kim với cơ tính tốt, độ biến dạng cao, nhiệt độ chuyển pha cấu trúc khoảng 60oC đã được dùng để chế tạo nhíp micro (Hình 2b). Nhíp micro này có thể dùng để phân loại, sắp xếp các hạt, các sợi kích thước một vài chục micromet.


(a)	(b)

Hình 2. Chuyển pha Martensite-Austenite trên các đường cong từ nhiệt của băng hợp kim nhớ hình Ni50-xCoxMn32Al18 (a) và nhíp micro (b).

4. Nghiên cứu chế tạo vật liệu từ nhiệt ứng dụng trong công nghệ làm lạnh bằng từ trườngChế tạo thành công các hệ hợp kim từ nhiệt Heusler (Ni-Mn-Sn, Ni-Co-Mn-Sn…) và nguội nhanh (Fe-Cr-Zr-B, La-Fe-Si…) có hiệu ứng từ nhiệt lớn vùng nhiệt độ phòng. Các loại chuyển pha, trật tự từ và các tham số tới hạn của vật liệu đã được nghiên cứu. Chúng tôi đã thử nghiệm chế tạo thiết bị làm lạnh bằng từ trường có khoảng nhiệt độ thay đổi là 7 K.

CÁC CÔNG BỐ TIÊU BIỂU

Nguyen Hai Yen, Nguyen Huy Ngoc, Kieu Xuan Hau, Truong Viet Anh, Pham Thi Thanh, and Nguyen Huy Dan, Development of a material composition for effective room temperature magnetocaloric effect based on Fe‑B‑Zr precursor amorphous alloy, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 36 (2025) 475.
Nguyen Huy Dan, Kieu Xuan Hau, Nguyen Hai Yen, Pham Thi Thanh, Nguyen Huy Ngoc, Truong Viet Anh, Highly oriented crystallization, and tunable structural transformation and magnetic transition in Ni-Co-Mn-Al shape memory alloys, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 589 (2024) 171576.
Nguyen Mau Lam, Pham Thi Thanh, Nguyen Huy Ngoc, Truong Viet Anh, Kieu Xuan Hau, Nguyen Hai Yen, Do Khanh Tung, Jung-Goo Lee, Hee-Ryoung Cha, Nguyen Trung Hieu, Nguyen Huy Dan, Inflence of Sn addition on the phase formation, microstructure and magnetic properties of Mn-Bi alloy ribbons, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 603 (2024) 172235.
Nguyễn Huy Dân, Nguyễn Văn Thao, Phạm Thị Thanh, Nguyễn Hải Yến, Nguyễn Huy Ngọc, Kiều Xuân Hậu, Quy trình chế tạo vật liệu từ cứng Alnico dị hướng bằng pháp đúc, Bằng độc quyền sáng chế số 38042, cấp theo Quyết định số 105229/QĐ-SHTT ngày 24/11/2023.
Nguyễn Huy Dân, Phạm Thị Thanh, Nguyễn Hải Yến, Nguyễn Huy Ngọc, Kiều Xuân Hậu, Trần Đăng Thành, Vật liệu từ cứng chứa đất hiếm có lực kháng từ cao và phương pháp chế tạo vật liệu này, Bằng độc quyền sáng chế số 34971, cấp theo Quyết định số 925w/QĐ-SHTT ngày 14/2/2023.
Pham Thi Thanh, Nguyen Huy Ngoc, Nguyen Mau Lam, Kieu Xuan Hau, Nguyen Hai Yen, Truong Viet Anh, Nguyen Huy Dan, Structure and magnetic properties of melt-spun Mn-Ga-Cu-Al ribbons, Materials Research Express, 10 (2023) 086101.
Nguyen Hai Yen, Kieu Xuan Hau, Nguyen Huy Ngoc, Pham Thi Thanh, Truong Viet Anh and Nguyen Huy Dan, Influence of Co on Structure and Magnetic Properties of Ni50-xCoxMn29Ga21 Shape Memory Alloy Ribbons, Materials Transactions, 64 (2023) 2560-2567.
Kieu Xuan Hau, Nguyen Hai Yen, Nguyen Huy Ngoc, Truong Viet Anh, Pham Thi Thanh, Nguyen Van Toan and Nguyen Huy Dan, Influence of Cu Concentration on Structure, Mechanical Properties and Corrosion Resistance of TiNiCu Shape Memory Alloy Ribbons, Materials Transactions, 64 (2023) 849- 854.
Nguyen Huy Dan, Kieu Xuan Hau, Nguyen Hai Yen, Pham Thi Thanh, Nguyen Huy Ngoc, Truong Viet Anh, Nguyen Thi Nguyet Nga, Do Thi Kim Anh, Structure and magnetic properties of Ni50−xCoxMn50−yAly (x = 5–9, y = 18–19) shape memory alloy ribbons, Journal of Alloys and Compounds, 916 (2022) 165470.
Nguyen Hai Yen, Nguyen Trung Hieu, Nguyen Hoang Ha, Nguyen Mau Lam, Pham Thi Thanh & Nguyen Huy Dan, Large magnetocaloric effect and critical parameters around room temperature in the Fe79Cr6B2Nd3Zr10 alloy ribbon, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 32 (2021) 18862–18872.

TRANG THIẾT BỊ CHÍNH

TT	Tên thiết bị	Tính năng, khả năng	Vị trí lắp đặt	Người chịu trách nhiệm vận hành
1	Máy nạp từ M8500Xuất xứ: Trung Quốc	Máy nạp từ M8500 đực sử dụng để nạp từ cho các vật liệu từ với từ trường cực đại đạt 90 kOe	Phòng 103, Nhà B2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	ThS. Kiều Xuân Hậu
2	Lò trung tần ZG-0,01JXuất xứ: Trung Quốc	Lò trung tần ZG-0.01J là một trong những kiểu lò tần số với tần số trung bình 4 kHz. Lò dùng để nấu nóng chảy hợp kim trong môi trường khí bảo vệ	Phòng 104-105, Nhà B2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	TS. Phạm Thị Thanh
3	Thiết bị phun băng nguội nhanh ZGK-1Xuất xứ: Trung Quốc	Thiết bị phun băng nguội nhanh ZGK-1 được sử dụng để nấu nóng chảy hợp kim, tạo mẫu băng nguội nhanh trong môi trường khí bảo vệ	Phòng 104-105, Nhà B2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	TS. Nguyễn Hải Yến
4	Máy đập hàm Pex-100×125Xuất xứ: Trung Quốc	Máy đập hàm Pex-100×125 được sử dụng để nấu nóng chảy hợp kim, tạo mẫu băng nguội nhanh trong môi trường khí bảo vệ	Phòng 104-105, Nhà B2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	ThS. Nguyễn Huy Ngọc
5	Máy nghiền thô DSB f500×650Xuất xứ: Trung Quốc	Máy nghiền thô DSB ф500 x 650 là một thiết bị trong dây chuyền chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B đảm trách bước nghiền thô tiếp theo sau khi đã nghiền bằng máy đập hàm. Máy dùng trục xoắn để chà xát hợp kim thành bột trong môi trường khí trơ bảo vệ	Phòng 106-107, Nhà B2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	ThS. Nguyễn Huy Ngọc
6	Máy nghiền Jet-Mill LHL-1Xuất xứ: Trung Quốc	Máy nghiền Jet-Mill LHL-1 là một thiết bị trong dây truyền chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B đảm trách khâu nghiền mịn. Máy này lấy vật liệu đầu vào của máy nghiền thô DSB F500x650. Nguyên lý nghiền dùng khí nén áp suất cao gia tốc các hạt hợp kim khiến các hạt va chạm vào nhau và vỡ thành hạt bột rất mịn	Phòng 106-107, Nhà B2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	ThS. Nguyễn Huy Ngọc
7	Máy ép định hướng ZCY25-200Xuất xứ: Trung Quốc	Máy ép trong từ trường ZCY25-200 là một thiết bị trong dây truyền chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B. Máy này dùng để ép định hình và định hướng bột nam châm Nd-Fe-B trong từ trường tạo viên cho quá trình thiêu kết	Phòng 108-109, Nhà B2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	TS. Phạm Thị Thanh
8	Máy ép đẳng tĩnh DJY-120Xuất xứ: Trung Quốc	Máy ép đẳng tĩnh DYJ-120 là một máy trong dây chuyền chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B. Máy dùng để ép nâng cao mật độ viên nam châm sau khi được ép định hướng sơ bộ	Phòng 108-109, Nhà B2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	TS. Phạm Thị Thanh
9	Lò thiêu kết chân không nguội nhanh RVS-15GXuất xứ: Trung Quốc	Lò thiêu kết chân không nguội nhanh RVS-15G là một thiết bị trong dây truyền chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B dùng để thiêu kết nam châm trong môi trường chân không cao	Phòng 108-109, Nhà B2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	TS. Phạm Thị Thanh
10	Hệ lò nung chân không nhiệt độ cao GSL1600-80XXuất xứ: Trung Quốc	GSL1600-80X là hệ lò nung ống đứng dùng thanh đốt MoSi. Thiết bị được dùng rộng rãi cho các phòng thí nghiệm vật liệu và hoá học để tổng hợp các vật liệu mới trong điều kiện chân không hoặc các loại khí khác. Nhiệt độ của lò được điều khiển bởi bộ điều khiển với độ chính xác ± 1oC và chương trình hoá 51 thanh ghi đến 1600oC (2912oF)	Phòng 306, Nhà A2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	ThS. Nguyễn Huy Ngọc
11	Kính hiển vi điện tử quét phân giải cao Hitachi S-4800Xuất xứ: Nhật Bản	Hitachi S-4800 là kính hiển vi điện tử quét sử dụng súng điện tử kiểu phát xạ cathode trường lạnh FESEM và hệ thấu kính điện từ tiên tiến nên có độ phân giải cao, thường được dùng để đo các đặc trưng của các vật liệu cấu trúc nanô	Phòng 202, Nhà A2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	ThS. Tạ Ngọc Bách
12	Máy nhiễu xạ tia X Equinox 5000Xuất xứ: Thermo Fisher Scientific	Equinox 5000 là thiết bị nhiễu xạ tia X được dùng xác định các đặc trưng của vật liệu như thông tin định tính, định lượng pha tinh thể, độ kết tinh của mẫu nghiên cứu, xác định được hệ cấu trúc và các hằng số mạng tinh thể...	Phòng 211, Nhà A2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	PGS.TS. Trần Đăng Thành
13	Thiết bị phún xạ sputtering Univex 450Xuất xứ: Đức	Thiết bị phún xạ UNIVEX 400 của hãng Leybold là một thiết bị quan trọng trong kỹ thuật chế tạo màng mỏng dựa trên phương pháp vật lý và được tích hợp sẵn cả nguồn DC và RF. Có thể ứng dụng chế tạo mang đơn lớp cũng như đa lớp cho rất nhiều loại vật liệu khác nhau. Màng tạo ra có độ mấp mô bề mặt thấp và có hợp thức gần với của bia phún xạ, có độ dày màng chính xác cao	Phòng 308-309, Nhà A2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	TS. Nguyễn Tiến Thành
14	Hệ quang khắc OAI SERIES 800Xuất xứ: Mỹ	Thiết bị được thiết kế để điều chỉnh đồng trục quang học đế mẫu với mặt nạ sau đó phơi sáng vật liệu phủ trên đế mẫu sử dụng nguồn sáng UV theo thời gian phơi sáng đặt trước. Hệ thống bao gồm bộ điều khiển hệ thống, bộ đồng trục quang học và bộ phận phơi sáng. Bộ phận kính quang học sử dụng cho quan sát đồng trục quang học và nguồn sáng được điều khiển chuyển động hoàn toàn tự động tới vị trí phơi sáng với thời gian phơi sáng cài đặt tự động	Phòng 308-309, Nhà A2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	TS. Nguyễn Tiến Thành
15	Thiết bị spin coatingXuất xứ: Trung Quốc	Thiết bị spin-coating được sử dụng để chế tạo các lớp màng mỏng. Thiết bị này cho phép điều chỉnh tốc độ quay, thời gian quay và điều kiện môi trường, nhằm kiểm soát độ dày và tính chất của lớp màng mỏng.	Phòng 308-309, Nhà A2, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội	TS. Nguyễn Tiến Thành

LĨNH VỰC NỔI BẬT

Nghiên cứu khoa học, phát triển công nghệ, ứng dụng và chuyển giao sản phẩm, dịch vụ KHCN; hợp tác quốc tế và đào tạo trong lĩnh vực khoa học công nghệ vật liệu và các lĩnh vực khác có liên quan.

32 + Năm thành lập
Thành lập ngày 11 tháng 6 năm 1993
Khen thưởng
- 02 Huân chương Độc lập hạng ba
- 02 Huân chương Lao động hạng nhất
275 + Cán bộ
07 Giáo sư, 23 Phó giáo sư, 21 Nghiên cứu viên cao cấp, 103 Tiến sĩ …