ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Trịnh Thị Hồng Thúy

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỪ HAI PHA CỨNG/MỀM
BẰNG PHƢƠNG PHÁP LẮNG ĐỌNG ĐIỆN HÓA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Trịnh Thị Hồng Thúy

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỪ HAI PHA CỨNG/MỀM
BẰNG PHƢƠNG PHÁP LẮNG ĐỌNG ĐIỆN HÓA

Chuyên ngành: Vật lí nhiệt
Mã số: (Chương trình đào tạo thí điểm)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ TUẤN TÚ

Hà Nội - Năm 2015

1.3. Vật liệu từ mềm..................................................... Error! Bookmark not defined.
1.3.1. Khái niệm ................................................................ Error! Bookmark not defined.
1.3.2. Một số đặc trưng quan trọng ............................... Error! Bookmark not defined.
1.3.3. Ứng dụng ................................................................ Error! Bookmark not defined.
1.4. Giới thiệu về vật liệu từ hai pha cứng/mềm ....... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 2: CÁC PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆMError! Bookmark not defined.
2.1. Phƣơng pháp lắng đọng điện hóa ........................ Error! Bookmark not defined.
2.2. Phƣơng pháp Vol – Ampe vòng (CV) ................. Error! Bookmark not defined.
2.3. Hiển vi điện tử quét (SEM) .................................. Error! Bookmark not defined.
2.4. Phổ tán sắc năng lƣợng (EDX) ............................ Error! Bookmark not defined.
2.5. Từ kế mẫu rung (VSM)............................................... Error! Bookmark not defined.
2.6. Nhiễu xạ tia X (XRD) .................................................. Error! Bookmark not defined.


2.7. Hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ...................... Error! Bookmark not defined.
2.8. Chi tiết thí nghiệm ................................................ Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................. Error! Bookmark not defined.
3.1. Kết quả chế tạo vật liệu từ mềm CoNi ............... Error! Bookmark not defined.
3.1.1. Kết quả đo Vol – Ampe vòng (CV) ...................... Error! Bookmark not defined.
3.1.2. Kết quả hiển vi điện tử quét................................... Error! Bookmark not defined.
3.1.3. Kết quả đo tính chất từ........................................... Error! Bookmark not defined.
3.2. Kết quả chế tạo vật liệu từ cứng CoNiP dạng màng mỏngError! Bookmark not defined.
3.2.1. Kết quả đo Vol - Ampe vòng (CV) ........................ Error! Bookmark not defined.
3.2.2. Kết quả phân tích EDX .......................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.3. Kết quả đo nhiễu xạ tia X ...................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.4. Kết quả đo tính chất từ........................................... Error! Bookmark not defined.
3.3. Kết quả về hệ vật liệu hai pha CoNiP/CoNi....... Error! Bookmark not defined.
3.3.1. Kết quả của kính hiển vi điện tử quét ................... Error! Bookmark not defined.
3.3.2. Kết quả phân tích EDX .......................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.3. Kết quả đo tính chất từ........................................... Error! Bookmark not defined.


4

kính của các dây nano là 100 nm, chiều dài của chúng là 1
µm.
Hình 1.5.

Chức năng hóa các dây nano Au-Ni.

6

Hình 1.6.

(a) Ghi từ song song; (b) Ghi từ vuông góc

7

Hình 1.7.

Đường cong từ trễ và các đặc trưng của vật liệu từ cứng

9

Hình 1.8

Đường cong từ trễ của vật liệu từ mềm và một số thông số

11

trên đường từ trễ

Hình 2.5

Kính hiển vi điện tử quét

18

Hình 2.6

Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX)

20

Hình 2.7

Máy đo từ kế mẫu rung

21

Hình 2.8

Mô hình từ kế mẫu rung

22

Hình 2.9

Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của máy XRD

24



song song với trục của dây
Hình 3.4

Đường đặc trưng CV của dung dịch điện phân chứa CoNiP

30

Hình 3.5

Kết quả đo EDX

31

Hình 3.6

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tỉ lệ phần trăm nguyên tử

32

P vào nồng độ mol NH2PO2.
Hình 3.7

Phân tích phổ XDR của vật liệu CoNiP

32

Hình 3.8

Đường cong từ trễ của các màng CoNiP được đo tại nhiệt

Ảnh SEM của vật liệu dây nano CoNiP

36

Hình 3.13

Phổ tán sắc năng lượng của mẫu CoNiP

37

Hình 3.14

Đường cong từ trễ của vật liệu CoNiP với từ trường đặt vào

37

song song với trục của dây
Hình 3.15

Thí nghiệm lắng đọng trong từ trường

38

Hình 3.16

Đường cong từ trễ của vật liệu CoNiP bị ảnh hưởng của từ

38

trường đặt vào


41

Hình 3.22

Đường cong từ trễ của vật liệu CoNiP dưới ảnh hưởng của

41

từ trường


MỞ ĐẦU
Trong thời đại ngày nay, công nghệ nano là hướng nghiên cứu đang thu hút
được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học cũng như các nhà đầu tư công nghiệp
bởi ứng dụng của nó trong sản xuất các thiết bị ứng dụng trong công nghiệp, chế tạo
các thiết bị điện tử. Trong lĩnh vực khoa học và công nghệ nano thì vật liệu nano
luôn là một nhánh nghiên cứu dành được sự quan tâm đặc biệt do những đặc điểm
và tính chất mới lạ so với các vật liệu thông thường. Quan trọng hơn, các khái niệm
và các ứng dụng của công nghệ nano hiện nay không chỉ giới hạn trong các ngành
khoa học kĩ thuật mà còn được áp dụng cho các ngành khoa học sự sống và y học.
Đặc biệt, công nghệ chế tạo và các đặc trưng vật lý của cấu trúc nano một chiều, hai
chiều đã thu hút nhiều sự chú ý do các các ứng dụng quan trọng như: ghi từ, xét
nghiệm sinh học, cảm biến ….[11, 13,15, 16].
Ở Việt Nam, vào những năm cuối của thế kỷ XX, vật liệu nano đã trở thành
lĩnh vực rất được các nhà khoa học quan tâm chú ý. Với nhiều trung tâm nghiên
cứu, nhiều thiết bị máy móc hiện đại phục vụ cho việc nghiên cứu và ứng dụng vật
liệu nano đã được trang bị và cũng đã thu được nhiều kết quả đáng kể, đặc biệt là
các vật liệu dạng hạt nano, dây nano và màng mỏng.
Trên cơ sở những điều nói trên, luận văn này chọn đối tượng nghiên cứu là


2


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1. Nguyễn Đình Đức, Vật liệu composite - tiềm năng và ứng dụng, trường đại học
công nghệ, đại học QGHN.
2. Nguyễn Hữu Đức (2003), Vật liệu từ liên kim loại, NXB Đại học Quốc gia Hà
Nội.
3. Nguyễn Hữu Đức (2008), Vật liệu từ cấu trúc nano và điện tử học spin, NXB
Đại học Quốc gia Hà Nội.
4. Nguyễn Hoàng Hải (2009), Hiệu ứng nhớ từ trong vật liệu từ cứng FeCo/(Nd,
Pr)2Fe14B, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ
25 (2009).
5. Lưu Tuấn Tài (2010), Giáo trình vật liệu từ, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
6. Nguyễn Thị Thái (2014), Ảnh hưởng của đường kính và tỉ số hình dạng lên
tính chất từ của dây nano, Luận văn thạc sĩ Vật lí, trường Đại học Khoa học
tự nhiên, đại học QGHN.
7. Đào Thị Trang (2015), Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nồng độ P lên vật liệu
CoNiP, Khóa luận tốt nghiệp, trường Đại học Khoa học tự nhiên, đại học
QGHN.
8. Nguyễn Xuân Trường (2015), Nghiên cứu chế tạo nam châm kết dính Nd-FeB/Fe-Co từ băng nguội nhanh có yếu tố ảnh hưởng của từ trường, Luận án
tiến sĩ khoa học vật liệu, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt nam.
Tiếng Anh:
9. C. Zet, C. Fosalau (2012), Magnetic nanowire based sensors, Digest Journal
of Nanomaterials and Biostructures, Vol. 7, pp. 299 – 306.
10. C. Wen Kuo and P. Chen (2010), The Applications of Metallic Nanowires
for Live Cell Studies, Electrodeposited Nanowires and their Applications,


CoNiP

and

multisegment

CoNiP/Au

nanowires,

Communications in Physics, Vol. 24, No. 3 (2014), pp. 283-288.
15. Luu Van Thiem, Le Tuan Tu, Phan Manh Huong (2015), Magnetization
Reversal and Magnetic Anisotropy in Ordered CoNiP Nanowire Arrays:
Effects of Wire Diameter, Sensors, 15, pp. 5687-5696.
16. M. Alper, K. Attenborough, R. Hart, S.J.Lane, D.S. Lashmore, C.Younes
and W.Schwarzacher (1993), Giant magnetoresistance in electrodeposited
superlattices, Appl. Phys. Lett. 63 pp. 2144-2146.
17. Martin, C.R (1994), “Nanomaterials: A membrane-based
syntheticapproach”, Science, Vol. 266, pp. 1961
18. Nguyen Thi Lan Anh (2015), Magnetic behavior of arrays of CoNi/CoNiP
nanowires, Graduate studies, VNU University of Science, VNU, Hanoi.
19. P. Cojocaru, L. Magagnin, E. Gomez, E. Vallés (2011), Nanowires of
NiCo/barium ferrite magnetic composite by electrodeposition, Materials
Letters 65, pp: 2765–2768.
20. P. Cojocaru, L. Magagnin, E. Gómez, E. Vallés (2010), Electrodeposition of
CoNi and CoNiP alloys in sulphamate electrolytes, Journal of Alloys and
Compounds, 503, pp: 454–459.
21. R.N. Emerson, C. Joseph Kennady, S. Ganesan (2007), Effect of organic
additives on the magnetic properties of electrodeposited CoNiP hard

27. Y. Cao, G. Wei, Hongliang Ge, Yundan Yu (2014), Synthesis and Magnetic
Properties of NiCo Nanowire Array by Potentiostatic Electrodeposition, Int.
J. Electrochem. Sci., 9 (2014) 5272 – 5279.

5