Chia sẻ bài báo qua Email CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT LIỆU BiFeO3 ĐỒNG PHA TẠP (Sm, Co)
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 24/07/20 Ngày hoàn thiện: 30/08/20 Ngày đăng: 31/08/20Các tác giả
1. Chu Thị Anh Xuân, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên2. Lê Tiến Hà, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
3. Lô Thị Huế, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
4. Nguyễn Văn Khiển, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
5. Nguyễn Thị Khánh Vân, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
6. Nguyễn Văn Đăng, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
7. Phạm Trường Thọ
, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
Tóm tắt
Vật liệu gốm Bi0.9Sm0.1Fe1-xCoxO3 (x = 0,02; 0,04; 0,06; 0,08 và 0,1) (BSFCO) được tổng hợp bằng phương pháp phản ứng pha rắn. Phân tích giản đồ nhiễu xạ tia X cho thấy tất cả các mẫu chế tạo đều đơn pha cấu trúc trực thoi (R3c) của hợp chất perovskite BiFeO3. Ngoài các đỉnh nhiễu xạ đặc trưng cho pha BSFCO còn có sự xuất hiện của các đỉnh nhiễu xạ của các pha tạp chất Bi25FeO40 và CoFeO4 (CFO). Sự đóng góp riêng lẻ của từng pha cấu trúc tinh thể được xác định thông qua các mode dao động phonon trong nghiên cứu phổ tán xạ Ramann. Hình thái và kích thước hạt của các mẫu với nồng độ pha tạp Co khác nhau được kiểm tra trên ảnh kính hiển vi điện tử quét SEM. Khi pha tạp các ion Co3+ thay cho các ion Fe3+, do sự xuất hiện của pha tạp từ tính CFO, vật liệu thể hiện đặc trưng sắt từ yếu với giá trị từ độ bão hòa tăng mạnh từ 0,705 emu/g đến 4,756 emu/g tương ứng với nồng độ pha tạp Co tăng từ x = 0,02 đến x = 0,1.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1]. C. Ponraj, G. Vinitha, and J. Daniel, "A review on the visible light active BiFeO3 nanostructures as suitable photocatalyst in the degradation of different textile dyes," Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management, vol. 7, pp. 110-120, 2017.
[2]. G. Catalan, and J. F. Scott, "Physics and Applications of Bismuth Ferrite," Advanced Materials, vol. 21, no. 24, pp. 2463-2485, 2009.
[3]. S. Godara, N. Sinha, and B. Kumar, "Study the influence of Nd and Co/Cr co-substitutions on structural, electrical and magnetic properties of BiFeO3 nanoparticles," Ceramics International, vol. 42, no. 1, pp. 1782-1790, 2016.
[4]. P. T. Tho, N. V. Dang, N. X. Nghia, L. H. Khiem, C. T. A. Xuan, H. S. Kim, and B. W. Lee, "Investigation of crystal structure and magnetic properties in Zn doped Bi0.84La0.16FeO3 ceramics at morphotropic phase boundary," J. Phys. Chem. Solids, vol. 121, pp. 157-162, 2018.
[5]. V. A. Khomchenko, D. V. Karpinsky, L. C. J. Pereira, A. L. Kholkin, and J. A. Paixão, "Mn substitution-modified polar phase in the Bi1-xNd xFeO3 multiferroics," J. Appl. Phys, vol. 113, p. 214112, 2013.
[6]. J. Khajonrit, U. Wongpratat, P. Kidkhunthod, S. Pinitsoontorn, and S. Maensiri, “Effects of Co doping on magnetic and electrochemical properties of BiFeO3 nanoparticles,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 449, pp. 423-434, 2018.
[7]. F. L. Wang, Y. Li, N. Wang, L. Zhu, A. Jain, Y. G. Wang, and F. G. Chen, “Enhanced magnetic, ferroelectric and optical properties of Sr and Co co-doped BiFeO3 powders,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 810, p. 151941, 2019.
[8]. I. O. Troyanchuk, D. V. Karpinsky, M. V. Bushinsky, O. S. Mantytskaya, N. V. Tereshko, and V. N. Shut, “Magnetic and Piezoelectric Properties of Rare-Earth-Substituted BiFeO3 Ceramics,” J. Am. Ceram. Soc., vol. 94, no. 12, pp. 4502-4506, 2011.
[9]. B. Yotburut, P. Thongbai, T. Yamwong, and S. Maensiri, “Synthesis and characterization of multiferroic Sm-doped BiFeO3 nanopowders and their bulk dielectric properties,” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 437, no. 1, pp. 51-61, 2017.
[10]. V. M. Nguyen, and V. T. Dao, “Multiferroic Materials Bi1-xSmxFeO3:. a Study of Raman and Absorption Spectroscopies,” Journal of Nonlinear Optical Physics & Materials, vol. 19, no. 2, pp. 247-254, 2010.[11]. A. Marzouki, H. Harzali, V. Loyau, P. Gemeiner, K. Zehani, B. Dkhil, L. Bessais, and A. Megriche, “Large magnetoelectric response and its origin in bulk Co-doped BiFeO3 synthesized by a stirred hydrothermal process,” Acta Mater., vol. 145, pp. 316-321, 2018.
[12]. J. Wu, J. Xu, N. Li, Y. Jiang, and Z. Xie, “The phase diagram and magnetic properties of Co and Ti co-doped (1−x)BiFeO3–xLaFeO3 solid solutions,” J. Alloys Compd., vol. 650, pp. 878-883, 2015.
[13]. B. K. Vashisth, J. S. Bangruwa, A. Beniwal, S. P. Gairola, A. Kumar, N. Singh, and V. Verma, “Modified ferroelectric/magnetic and leakage current density properties of Co and Sm codoped bismuth ferrites,” J. Alloys Compd., vol. 698, pp. 699-705, 2017.
[14]. G. Arya, J. Yogiraj, N. S. Negi, J. Shah, and R. K. Kotnala, “Observation of enhanced multiferroic, magnetoelectric and photocatalytic properties in Sm-Co co-doped BiFeO3 nanoparticles,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 723, no. 5, pp. 983-994, 2017.
[15]. A. Marzouki, H. Harzali, V. Loyau, P. Gemeiner, K. Zehani, B. Dkhil, L. Bessais, and A. Megriche, “Large magnetoelectric response and its origin in bulk Co-doped BiFeO3 synthesized by a stirred hydrothermal process,” Acta Materialia, vol. 145, pp. 316-321, 2018.
[16]. X. Zhang, C. Zhang, and N. Ran, “Tailoring the Magnetic and Optical Characteristics of BiFeO3 Ceramics by doping with La and Co,” Materials Letters, vol. 179, pp. 186-189, 2016.
[17]. T. H. Le, N. V. Hao, N. H. Thoan, N. T. M. Hong, P. V. Hai, N. V. Thang, P. D. Thang, L. V. Nam, P. T. Tho, N. V. Dang, and X. C. Nguyen, “Origin of enhanced magnetization in (La,Co) codoped BiFeO3 at the morphotropic phase boundary,” Ceramics International, vol. 45, pp. 18480-18486, 2019.
[18]. J. Bielecki, P. Svedlindh, D. T. Tibebu, S. Cai, S. G. Eriksson, L. Börjesson, and C. S. Knee, “Structural and magnetic properties of isovalently substituted multiferroic BiFeO3: Insights from Raman spectroscopy,” Phys. Rev. B, vol. 86, p. 184422, 2012.
[19]. P. T. Tho, E. M. Clements, D. H. Kim, N. Tran, M. S. Osofsky, M. H. Phan, T. L. Phan, and B. W. Lee, “Crystal structure and magnetic properties of Ti-doped Bi0.84La0.16FeO3 at morphotropic phase boundary,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 741, pp. 59-64, 2018.
[20]. K. S. Nalwa, and A. Garg, “Phase evolution, magnetic and electrical properties in Sm-doped bismuth ferrite,” Journal of Applied Physics, vol. 103, p. 044101, 2008.
[21]. D. Maurya, H. Thota, A. Garg, B. Pandey, P. Chand, and H. C. Verma, “Magnetic studies of multiferroic Bi1−xSmxFeO3 ceramics synthesized by mechanical activation assisted processes,” J Phys Condens Matter, vol. 21, no. 2, p. 026007, 2009.
Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu