Khoa học-Công nghệ 4 phút đọc

Nghiệm thu cấp Cơ sở đề tài NCKH cấp Bộ mã số B2018-MDA-02CtrVL do TS Đào Việt Thắng làm chủ nhiệm

Trường Đại học Mỏ - Địa chất tổ chức Hội đồng nghiệm thu cấp Cơ sở đề tài KH&CN cấp Bộ "Nghiên cứu chế tạo vật liệu BiFeO3 pha tạp và thử nghiệm ứng dụng cho thiết bị chuyển đổi cơ - điện" mã số B2018-MDA-02CtrVL do TS Đào Việt Thắng làm chủ nhiệm

23/12/2019 0 lượt xem

Mã số: B2018-MDA-02CtrVL

Thời gian thực hiện: 2018-2020

Chủ nhiệm đề tài: TS Đào Việt Thắng

Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Thời gian nghiệm thu: 9h30' ngày 24 tháng 12 năm 2019 (Thứ Ba)

Địa điểm: Phòng họp Phổ Yên, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Phường Đức Thắng - Quận Bắc Từ Liêm - TP Hà Nội;

Trân trọng kính mời các đại biểu và nhà khoa học quan tâm tới dự.

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

Nâng cao chất lượng mẫu BiFeO₃ pha tạp các ion kim loại chuyển tiếp và đất hiếm (tính chất sắt điện, sắt từ) và xây dựng quy trình thử nghiệm mẫu vật liệu BiFeO₃ pha tạp trong thiết bị chuyển đổi cơ – điện.

Tính mới và sáng tạo:

- Chế tạo thành công vật liệu BiFeO₃ pha tạp các nguyên tố nhóm 4f và vật liệu BiFeO₃ pha tạp đồng thời các nguyên tố nhóm 3d và 4f.

- Tính chất sắt điện và sắt từ của vật liệu BiFeO₃ được tăng cường khi pha tạp nguyên tố nhóm 4f hoặc pha tạp đồng thời các nguyên tố nhóm 3d và 4f.

- Thử nghiệm ứng dụng vật liệu nền BiFeO₃ trong thiết bị chuyển đổi cơ - điện.

Kết quả nghiên cứu:

- Chế tạo thành công vật liệu BiFeO₃, vật liệu BiFeO₃ pha tạp các nguyên tố thuộc nhóm 4f (Gd, Nd, Sm và Y), vật liệu pha tạp đồng thời các nguyên tố thuộc nhóm 3d và 4f bằng phương pháp sol-gel. Vật liệu BiFeO₃ có cấu trúc mặt thoi, hằng số mạng a = 5,585 Å, c = 13,866 Å và kích thước tinh thể L_XRD = 60 nm. Khi pha tạp các nguyên tố nhóm 4f hoặc pha tạp đồng thời các nguyên tố thuộc nhóm 3d và 4f vào vật liệu nền BiFeO₃ đều làm giảm hằng số mạng, kích thước tinh thể trung bình.

- Vật liệu BiFeO₃ thể hiện trật tự sắt từ yếu có Ms = 0,053 emu/g và Mr = 0,011 emu/g. Khi pha tạp nguyên tố nhóm 4f hoặc pha tạp đồng thời các nguyên tố nhóm 3d và 4f vào vật liệu BiFeO₃ đã làm cho Ms, Mr tăng. Vật liệu BiFeO₃ pha tạp các nguyên tố 4f có từ độ Ms tăng khoảng 2÷ 5 lần, trong khi đó vật liệu pha tạp đồng thời các nguyên tố 3d và 4f từ độ Ms tăng khoảng 8 ÷ 20 lần so với Ms của vật liệu nền BiFeO₃.

- Vật liệu BiFeO₃ thể hiện tính chất sắt điện yếu với Ps = 1,26 µC/cm² và Pr = 0,75 µC/cm². Khi pha tạp Gd vào vật liệu BiFeO₃ giá trị Ps tăng khoảng 6 lần, giá trị Pr tăng khoảng 5 lần. Tính chất sắt điện của vật liệu BiFeO₃ pha tạp đồng thời các nguyên tố nhóm 3d và 4f được cải thiện tốt hơn so với vào vật liệu BiFeO₃ chỉ pha tạp Gd.

- Xây dựng mạch điện tử cho nguồn phát tần số. Nguồn có công suất 30 W, tín hiệu ra có điện áp thay đổi từ 12 V tới 98 V, tần số thay đổi từ 880 Hz tới 63 kHz.

- Tiến hành thử nghiệm ứng dụng một số mẫu vật liệu pha tạp đồng thời trong thiết bị chuyển đổi cơ - điện. Kết quả cho thấy mẫu pha tạp đồng thời (Ho, Ni) phát tín hiệu âm lớn và mạnh nhất ở tần số 4,9 kHz và 10,3 kHz.

Sản phẩm của đề tài:

Sản phẩm khoa học

- 01 bài báo đăng trên tạp chí quốc tế thuộc danh mục ISI (Q2).

- 01 bài báo đăng trên tạp chí khoa học chuyên ngành trong nước.

- 02 báo cáo khoa học tại hội nghị, hội thảo chuyên ngành.

Sản phẩm đào tạo

- 01 cử nhân

- 01 thạc sỹ

Sản phẩm ứng dụng

- Quy trình công nghệ chế tạo vật liệu BiFeO₃ pha tạp các nguyên tố đất hiếm (thuộc nhóm 4f) và kim loại chuyển tiếp (thuộc nhóm 3d).

- Mẫu vật liệu BiFeO₃ pha tạp các nguyên tố đất hiếm (thuộc nhóm 4f) và kim loại chuyển tiếp (thuộc nhóm 3d).

- Quy trình công nghệ thử nghiệm ứng dụng vật liệu BiFeO₃ pha tạp trong thiết bị chuyển đổi cơ-điện.

- Báo kết quả thử nghiệm.

Phương thức chuyển giao, địa chỉ ứng dụng, tác động và lợi ích mang lại của kết quả nghiên cứu:

- Ngành Khoa học vật liệu có nghiên cứu ứng dụng.

- Trung tâm Khoa học & Công nghệ Nano và Khoa Vật lí Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

- Bộ môn Vật lí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất.

- Các viện nghiên cứu, trường đại học có đào tạo sau đại học chuyên ngành Vật lí chất rắn, Khoa học vật liệu.

Tin cùng chuyên mục Khoa học-Công nghệ