|
1. Họ và tên nghiên cứu sinh: ĐÀO SƠN LÂM
2. Giới tính: Nam
3. Ngày sinh: 24/5/1985
4. Nơi sinh: Lục Nam, Bắc Giang
5. Quyết định công nhận nghiên cứu sinh: Số 4050/QĐ-KHTN-CTSV ngày 19/9/2013 của Giám đốc Đại học Quốc gia Hà Nội.
6. Các thay đổi trong quá trình đào tạo: Gia hạn thêm thời gian đào tạo thêm 15 tháng
7. Tên đề tài luận án: Nghiên cứu tính chất của băng và dây vô định hình từ mềm nền Coban nhằm ứng dụng làm cảm biến từ tổng trở (GMI) đo từ trường yếu của các hạt nano từ.
8. Chuyên ngành: Vật lý chất rắn
9. Mã số: 62440104
10. Cán bộ hướng dẫn khoa học: Hướng dẫn chính: PGS.TS Ngô Thu Hương
Hướng dẫn phụ: PGS.TS Phan Mạnh Hưởng
11. Tóm tắt các kết quả mới của luận án:
Nghiên cứu đã thu được kết quả chính như sau: vật liệu băng từ và dây từ giầu Co được nghiên cứu ủ ở nhiệt độ khoảng: 100C, 200C, 350C, 400C, và 450C trong thời gian 15 phút. Phép đo từ tổng trở sử dụng từ trường một chiều có cường độ lên tới ±115 trong dải tần số khoảng 100 MHz –1 GHz. Đối với vật liệu dây vô định hình: Nghiên cứu đã thể hiện rằng, đường cong ΔR/R (H) có dạng đôi đỉnh, độ nhạy ξ đạt giá trị cực đại (ξmax) ở hai giá trị từ trường H > HK và H < HK, trong đó HK là từ trường dị hướng hiệu dụng của vật liệu. Điều đặc biệt, khi H > HK, độ nhạy cực đại của vật liệu có xu hướng giảm khi tần số tăng từ 100-1000 MHz, giá trị cực đại của độ nhạy đạt được đối với mẫu được ủ ở khoảng 200C, điều này được thể hiện bởi tính chất từ mềm ( giá trị từ độ cực đại cao nhất) tốt nhất trong khoảng nhiệt độ ủ này. Khi nhiệt độ ủ khoảng 100, 200, 350 C giá trị của Mmax và ΔR/R cao hơn nhiều so với mẫu chưa được xử lý nhiệt. Trong trường hợp H < HK, đường cong của ξmax theo tần số có xu hướng khác biệt. Giá trị lớn nhất của độ nhạy sẽ tăng dần theo tần số và đạt giá trị cực đại khi tần số đạt khoảng từ 400-600 MHz sau đó giá trị này sẽ giảm dần trong khoảng tần số cao hơn. Đối với mẫu được ủ ở 350C, giá trị độ nhạy cực đại đạt được ξmax = 34%/Oe at f = 400 MHz. Độ nhạy cực đại trong khoảng nhỏ hơn HK sẽ có giá trị cao hơn trong khi từ trường kích kích đặt vào có giá trị H > HK. Đối với vật liệu băng từ vô định hình giầu Co (Co0.95Fe00.05) 89Zr7B4: giá trị độ nhạy cực đại ξmax sẽ có xu hướng giảm dần khi tần số tăng từ 100 đên 1000 MHz. Giá trị độ nhạy cực đại ξmax đạt được ứng với mẫu ủ ở 100C, tương ứng với giá trị từ độ cực đại Mmax đạt giá trị cao nhất. Các mẫu được ủ nhiệt ở 100-350C có giá trị ΔR/R cao hơn mẫu khi chưa ủ nhiệt. Trong trường hợp mẫu ủ nhiệt ở 350C độ nhạy cực đại của vật liệu sẽ có giá trị cao hơn so với mẫu chưa được xử lý nhiệt. Đối với cảm biến GMI sử dụng vật liệu băng từ và dây từ giẩu Co làm thành phần chính, tại tần số f= 400-600 MHz, trong từ trường kích thích HDC = 1.5Oe, tín hiệu độ nhạy của cảm biến sẽ phụ thuộc vào lượng hạt nano từ tính Fe3O4 . Trong đó ở khoảng cách 1mm cảm biến sử dụng dây từ sẽ phát hiện được từ trường yếu khoảng 19mOe. Đối với cảm biến sử dụng dây từ giầu Co, ở tần số khoảng 500 MHz,giá trị ΔRmax đạt khoảng 400mΩ ứng với lượng hạt khoảng 10 mg Fe3O4, sau đó có xu hướng tăng dần đến các giá trị 600, 800, 900, và 920mΩ ứng với lượng hạt Fe3O4 tương ứng khoảng 20, 30, 40, 50 mg. Điều đặc biệt hơn, trong cả dải tần số khi H < HK, độ nhạy của dây từ vô định hình sẽ đạt giá trị cực đại khi tần số thuộc khoảng 400-600 MHz. Đối với cảm biến sử dụng băng từ vô định hình giầu Co, trong dải tần số từ 100 -1000MHz, trong từ trường kích thích HDC = 12,5Oe, thành phần thực R của tổng trở sẽ phụ thuộc vào khối lượng hạt Fe3O4. Giá trị độ biến thiên R sẽ tăng dần khi khối lượng hệ mẫu nano Fe3O4 tăng dần từ 10 đến 50 mg. Giá trị lớn nhất đạt được khi tần số đạt khoảng 800-1000 MHz.
12. Khả năng ứng dụng thực tiễn
Cảm biến GMI sử dụng băng và dây từ vô định hình giầu Co sẽ được ứng dụng phát hiện từ trường yếu trong dải tần số cao từ 100-1000 MHz.
13. Các hướng nghiên cứu tiếp theo:
Trong tương lai, cảm biến GMI sử dụng băng và dây từ vô định hình giầu Co sẽ phát hiện sớm các phân tử sinh học và phát hiện sớm các tế bào ung thư trong dải tần số cao ở ứng dụng nghiên cứu y sinh.
14. Các công trình công bố liên quan đến luận án:
1. D.S. Lam, J. Devkota, N.T. Huong, H. Srikanth & M.H.Phan, “Enhanced High-Frequency Magneto resistance Response of Melt- Extracted Co-Rich soft Ferromagnetic microwires”. (2016), Journal of Electronic Materials, Volume 45. Issue 5, pp 2395-2400.
2. Dao Son Lam, J. Devkota, N. T. Huong, H. Srikanth, and M. H. Phan. (2014),” High frequency magneto-resistance effects of Co-rich soft ferromagnetic ribbons and microwires”, Báo cáo tại Hội nghị quốc tế: 8th Energy Materials Nanotechnology, Orlando, Florida, USA, tr. 225-226
3. Đào Sơn Lâm, Nguyễn Ngọc Đỉnh, N.T. Kim Anh , Tô Thành Tâm, Nguyễn Duy Phương, Ngô Thu Hương và Phan Mạnh Hưởng. (2013), “Chế tạo và nghiên cứu tính chất từ của hạt nano Fe3O4 pha tạp Co, Ni”, Kỷ yếu tại hội nghị Vật lý Chất rắn và Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ 8, tr. 115-118.
4. Đào Sơn Lâm, J. Devkota, Ngô Thu Hương, và Phan Mạnh Hưởng. (2015) ,”Sự tối ưu hóa của hiệu ứng từ trở khổng lồ ở tần số cao của các băng bằng phương pháp ủ nhiệt” , Kỷ yếu Hội nghị Vật lý chất rắn và Khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 9, tr. 40-43.
5. Đào Sơn Lâm, Phan Mạnh Hưởng, Ngô Thu Hương. (2017),” Nghiên cứu khả năng phát hiện hạt nano từ tính của băng từ nền Co trong dải tần số cao”, Hội nghị Vật lý chất rắn và Khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 10, tr. 56-59.
6. Đào Sơn Lâm, Ngô Thu Hương, Phan Mạnh Hưởng. (2017),”Nghiên cứu định hướng chế tạo cảm biến từ tiên tiến phát hiện từ trường yếu sử dụng dây từ nền Co”, Kỷ yếu Hội nghị Vật lý chất rắn và Khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 10, tr. 60-63.
7. T. Eggersa, D.S.Lam, O.Thiabgoh, J. Marcinc, P. Švec, N.T. Huong, I. Škorvánek, M.H. Phan,” Impact of the transverse magnetocrystalline anisotropy of a Co coating layer on the magnetoimpedance response of FeNi-rich nanocrystalline ribbon”. (2018), Journal of Alloys and Compounds, 741, pp. 1105-1111.
|
