Thông tin Đề tài

Tên đề tài Sử dụng phổ Raman nghiên cứu tính chất điện/ từ của vật liệu multiferroic ABO3 (cấu trúc lục giác hoặc perovskite).
Mã số đề tài STS .ĐT2017/VL02
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Học viện Khoa học và Công nghệ
Thuộc Danh mục đề tài Đề tài khác (Từ cấp Viện Hàn lâm KHCNVN trở lên)
Họ và tên TS. Nguyễn Thị Minh Hiền
Thời gian thực hiện 01/08/2017 - 31/08/2020
Tổng kinh phí 300 triệu đồng
Xếp loại Xuất sắc
Mục tiêu đề tài

Mục tiêu của đề tài này là để nghiên cứu một cách hệ thống về từ tính của vật liệu multiferroic ABO3 (hệ lục giác  và perovskite), như là chuyển pha từ, tương tác trao đổi, liên kết spin-phonon, sóng spin... thông qua phổ tán xạ Raman.
Dự án tập trung chủ yếu vào hệ perovksite BiFeO3 và hệ lục giác HoMnO3 (Mn có thể pha tạp với ion không có từ tính).

Kết quả chính của đề tài

- Về khoa học:
+ Với ABO3 cấu trúc lục giác (HoMnO3): Nghiên cứu các kích thích spin cục bộ thông qua phổ tán xạ Raman cộng hưởng trên vật liệu HoMnO3 trong đó Mn được thay thế một phần bởi các ion không từ tính Ga. Chúng tôi chỉ ra rằng các kích thích spin tương ứng liên quan tới việc xoay đồng thời cả 3 spin của tam giác Mn3+ và do đó duy trì được năng lượng kích thích tương ứng xác định bởi tương tác spin-spin giữa các ion Mn3+ trong cùng một tam giác mạng. Các ion Ga không từ tính chỉ làm giảm mật độ kích thích spin bằng cách phá vỡ mạng tam giác các tương tác spin giữa các ion Mn3+.
+ Với ABO3 cấu trúc perovskite (BiFeO3): Chúng tôi chỉ ra ngoài nhiệt độ chuyển pha từ TN ở 640K vật liệu BiFeO3 còn có hai nhiệt độ chuyển trạng thái từ do sự tái định hướng spin ở nhiệt độ thấp (140K và 200K). Ở các nhiệt độ đó tương tác spin-phonon có sự thay đổi rõ rệt. Chúng tôi cũng chỉ ra rằng với các dao động phonon khác nhau thù tương tác spin-phonon cũng khác nhau.
- Về ứng dụng: Công nghệ Spin ngày nay đang trở thành một trong những nhân tố đầy tiềm năng cho thiết bị trong tương lai. Sự truyền thông tin thông qua spin và kích thích spin trong các hệ thống cách điện từ thu hút nhiều sự chú ý vì hạn chế được rất nhiều sự lãng phí năng lượng do tản nhiệt ra môi trường.  Do vậy những nghiên cứu mới về spin của vật liệu, về các cơ chế tương tác spin- spin, tương tác spin-phonon giúp ta có cái nhìn đầy đủ hơn về tính chất từ của dòng vật liệu ABO3 ở cả cấu trúc lục giác và perovskite, từ đó đưa đến những ứng dụng đầy tiềm năng của dòng vật liệu này.

Những đóng góp mới

Đề tài được thực hiện theo định hướng phát triển tính chất từ của vật liệu ABO3 (cụ thể là HoMnO3 cấu trúc lục giác và BiFeO3 cấu trúc mặt thoi). Kết quả nghiên cứu cũng phản ánh được ảnh hưởng khi thay thế ion từ tính bằng ion không từ tính lên cấu trúc spin của vật liệu. Những kết quả thu được sẽ đóng góp những hiểu biết về vật liệu ABO3 về mặt nghiên cứu cơ bản và định hướng nghiên cứu ứng dụng

Sản phẩm đề tài