Vật liệu BiFeO3 và Bi0,9Nd0,1Fe0,98TM0,02O3 (TM = Co, Mn, Ni) được chế tạo bằng phương pháp sol-gel. Cấu trúc tinh thể, tính chất sắt điện và sắt từ của hệ vật liệu được khảo sát bằng các kỹ thuật khác nhau như: Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD), phổ tán sắc năng lượng (EDS), ảnh hiển vi điện tử quét (SEM), chu trình điện trễ (P-E) và chu trình từ trễ (M-H). | Cấu trúc tinh thể, tính chất sắt điện và sắt từ của vật liệu Bi0,9Nd0,1Fe0,98TM0,02O3 (TM = Co, Mn, Ni) Vật lý & Khoa học vật liệu CẤU TRÚC TINH THỂ, TÍNH CHẤT SẮT ĐIỆN VÀ SẮT TỪ CỦA VẬT LIỆU Bi0,9Nd0,1Fe0,98TM0,02O3 (TM = Co, Mn, Ni) Đào Việt Thắng1,*, Lê Thị Mai Oanh2, Lâm Thị Hằng3, Đỗ Danh Bích2, Nguyễn Mạnh Hùng1, Dư Thị Xuân Thảo1 Tóm tắt: Vật liệu BiFeO3 và Bi0,9Nd0,1Fe0,98TM0,02O3 (TM = Co, Mn, Ni) được chế tạo bằng phương pháp sol-gel. Cấu trúc tinh thể, tính chất sắt điện và sắt từ của hệ vật liệu được khảo sát bằng các kỹ thuật khác nhau như: Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD), phổ tán sắc năng lượng (EDS), ảnh hiển vi điện tử quét (SEM), chu trình điện trễ (P-E) và chu trình từ trễ (M-H). Từ kết quả đo XRD cho thấy hệ vật liệu BiFeO3 và Bi0,9Nd0,1Fe0,98TM0,02O3 kết tinh trong cấu trúc rhombohedral thuộc nhóm không gian R3C. Vật liệu BiFeO3 có hằng số mạng tinh thể a = 5,583Å, c = 13,870Å, vật liệu Bi0,9Nd0,1Fe0,98TM0,02O3 có hằng số mạng tinh thể a và c nhỏ hơn so với hằng số mạng tinh thể a và c của vật liệu BiFeO3. Vật liệu BiFeO3 thể hiện tính chất sắt từ yếu với Ms = 0,060emu/g, Mr = 0,018emu/g, tính chất sắt điện với Ps = 1,03µC/cm2, Pr = 0,61µC/cm2. Tính chất sắt điện và sắt từ của Bi0,9Nd0,1Fe0,98TM0,02O3 được cải thiện hơn so với vật liệu BiFeO3. Nguồn gốc của tính chất sắt điện, sắt từ của vật liệu cũng được thảo luận trong bài báo này. Từ khóa: Cấu trúc tinh thể; Tính chất sắt điện; Tính chất sắt từ; Nd-Mn; Nd-Co; Nd-Ni. 1. MỞ ĐẦU Vật liệu BiFeO3 là một trong số rất ít vật liệu đa pha điện từ tồn tại trong tự nhiên. BiFeO3 kết tinh trong cấu trúc rhombohedral thuộc nhóm không gian R3C tồn tại đồng thời trật tự sắt điện với nhiệt độ Curie TC = 1103K và phản sắt từ với nhiệt độ Néel TN = 643K [1-3]. Nhờ vậy, vật liệu có thể được dùng để chế tạo các thiết bị điện tử như: cảm biến, bộ nhớ, thiết bị đọc và ghi từ. Nghiên cứu trước đây cho thấy tính chất từ của vật liệu có nguồn gốc từ tương
