Đang tải... (xem toàn văn)
Hiệu ứng từ nhiệt lớn trong hệ vật liệu perovskite (La1-xPrx)0.7Sr0.3MnO3.
MỞ ĐẦU Từ khi nền văn minh loài người xuất hiện, con người đó biết sử dụng cỏc vật liệu để nâng cao chất lượng cuộc sống. Vật liệu ở khắp xung quanh chúng ta bởi các sản phẩm đều được làm từ vật liệu. Do vậy vật liệu mới không ngừng được nghiên cứu và phát triển. Trong những năm gần đây vật liệu từ trong đó có vật liệu perovskite được nghiên cứu rất rộng rói mở ra những triển vọng ứng dụng hết sức to lớn. Một trong những tớnh chất quan trọng và lớ thỳ của vật liệu từ là hiệu ứng từ nhiệt được Warburg tỡm ra năm 1881 [1]. Hiệu ứng từ nhiệt (magnetocaloric effect - MCE) là sự thay đổi nhiệt độ của vật rắn dưới tác dụng của từ trường. Hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ (GMCE – Giant Magnetocaloric Effect) được A. Pecharsky và K.A. Gschneidner [2] phát hiện trong hệ vật liệu liên kim loại chứa đất hiếm Gd 5 Ge 2 Si 2 . MCE cũng được tỡm thấy trong hệ vật liệu perovskite ABO 3 (với A là kim loại đất hiếm, B là kim loại chuyển tiếp). Nhưng để ứng dụng được thỡ vật liệu phải cú hiệu ứng xảy ra ở gần nhiệt độ phũng. Và câu trả lời cho vấn đề này đó nhanh chúng được hé mở. Điển hỡnh là những nghiờn cứu của Chaudhary và cỏc đồng nghiệp năm 1999 [3] với hệ vật liệu La 1-x Sr x CoO 3 cho thấy có hiệu ứng từ nhiệt tại nhiệt độ quanh nhiệt độ phũng, khi thay thế một phần đất hiếm bằng kim loại kiềm thổ. Một trong những khả năng ứng dụng nóng hổi và đầy triển vọng của hệ vật liệu perovskite là trong các thiết bị làm lạnh bằng từ trường. Vật liệu làm lạnh từ phải thoải món cỏc điều kiện: biến thiên entropy từ lớn khi khử từ; có vùng nhiệt độ chuyển pha gần nhiệt độ phũng; từ trường khử từ không cao; hiệu ứng hoạt động cao và thân thiện với môi trường. Bởi vậy mà những nghiên cứu gần đây trong các perovskite là nhằm tỡm ra hệ vật liệu cú hiệu ứng từ nhiệt lớn tại nhiệt độ quanh nhiệt độ phũng. Nghiên cứu mới đây về hệ vật liệu perovskite (La 1-x Nd x ) 0.7 Sr 0.3 MnO 3 [4] cho thấy hệ vật liệu này có hiệu ứng từ nhiệt khá lớn quanh nhiệt độ phũng, điều này đó gợi ý chỳng tụi nghiờn cứu sự thay đổi tính chất từ và hiệu ứng từ nhiệt của hệ vật liệu (La 1-x Pr x ) 0.7 Sr 0.3 MnO 3 khi thay thế Nd bởi Pr, nguyên tố nằm cạnh nó trong bảng hệ thống tuần hoàn với mục đích có được một vật liệu có hiệu ứng từ nhiệt lớn hơn tại nhiệt độ phũng. Đối tượng của khóa luận này là: Hiệu ứng từ nhiệt lớn trong hệ vật liệu perovskite (La 1-x Pr x ) 0.7 Sr 0.3 MnO 3 . Họ vật liệu (La 1-x Pr x ) 0.7 Sr 0.3 MnO 3 với x = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 được chế tạo và nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học Vật liệu (TTKHVL) – Khoa Vật lý - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Nội dung của khúa luận bao gồm: Mở đầu Chương 1: Tổng quan về hệ vật liệu perovskite và hiệu ứng từ nhiệt Chương 2: Các phương pháp thực nghiệm Chương 3: Kết quả và thảo luận Kết luận Tài liệu tham khảo Chương 1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PEROVSKITE VÀ HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PEROVSKITE VÀ HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT 1.1 Cấu trỳc perovskite Cấu trỳc perovskite lý tưởng (không pha tạp) có dạng ABO 3 ; ô mạng cơ sở là hỡnh lập phương có a = b = c, ỏ = õ = ó = 90 o , 8 đỉnh là 8 cation kim loại đất hiếm A; tâm là cation kim loại chuyển tiếp B; tâm của 6 mặt bờn là 6 anion O (ion ligan); (hỡnh 1.1) gúc (B - O - B) = 180 o ; độ dài các liên kết B - O là như nhau. Như vậy, quanh mỗi cation B có 8 cation A và 6 ion ligan, quanh mỗi cation A có 12 ion ligan. Hỡnh 1.1: Cấu trỳc perovskite lý tưởng. Đặc trưng quan trọng của cấu trúc perovskite là tồn tại các bát diện BO 6 nội tiếp trong ô mạng cơ sở với 6 anion O 2- tại các đỉnh của bát diện, 1 cation B nội tiếp tại tâm bát diện. Hầu hết các vật liệu perovskite không pha tạp là các phản sắt từ điện môi. Khi pha tạp, tuỳ theo tỉ lệ thớch hợp mà cấu trỳc tinh thể sẽ bị biến dạng, khụng cũn là lập phương: góc liên kết B - O - B ≠ 180, độ dài các liên kết B - O không cũn bằng nhau như trong cấu trúc perovskite lý tưởng. Sự thay đổi cấu trúc tinh thể ảnh hưởng rất lớn đến trường tinh thể bát diện, nó gây ra méo mạng và là nguyên nhân chính dẫn đến sự thay đổi các tính chất điện và từ trong một khoảng rộng. Vỡ những lý do đó mà trong những năm gần đây vật liệu perovskite pha tạp được nghiên cứu rất sôi nổi. 1.2 Sự tách mức năng lượng trong trường tinh thể bát diện Theo như phần trên, đặc trưng quan trọng của cấu trúc perovskite ABO 3 là sự tồn tại của bỏt diện BO 6 . Vị trí của nguyên tử B (Mn) trong trường tinh thể bát diện ảnh hưởng rất nhiều đến tính chất điện và từ của hợp chất. Trong các perovskite manganite tương tác tĩnh điện giữa các ion Mn 3+ và O 2- hỡnh thành trường tinh thể bát diện, trật tự quỹ đạo, sự tách mức năng lượng và ảnh hưởng đến sự sắp xếp các điện tử trên các mức năng lượng trong trường tinh thể ở lớp d của ion kim loại chuyển tiếp. Một cách gần đúng, lý thuyết trường tinh thể coi tương tác giữa ion trung tâm Mn 3+ có điện tích dương và các ion O 2- có điện tích âm chỉ là tương tác tĩnh điện. Trường tĩnh điện tạo bởi các ion O 2- nằm ở đỉnh bát diện và cation Mn 3+ ở tâm như ở hỡnh 1.1 được gọi là trường tinh thể bát diện. Sau đây chúng ta xét sự tách mức năng lượng và ảnh hưởng của trường tinh thể bát diện đến trạng thái của các điện tử d trong ion kim loại chuyển tiếp. Đối với một nguyên tử tự do, các quỹ đạo có cùng số lượng tử n là suy biến và có cùng một mức năng lượng. Tuy nhiên dưới tác dụng của trường tinh thể bát diện, các quỹ đạo d này được tách ra thành các mức năng lượng khác nhau. Cụ thể là lớp vỏ điện tử 3d của kim loại chuyển tiếp Mn có số lượng tử quỹ đạo l = 2 tương ứng với nó là số lượng tử từ m = 0, ± 1, ± 2, nghĩa là cú 5 hàm sóng ứng với các quỹ đạo ký hiệu là 2 z d , 22 yx d − ,d xy , d yz , xz d . Do tính đối xứng của trường tinh thể nên các quỹ đạo d xy , d yz , xz d chịu một lực đẩy của các ion âm như nhau nên có các mức năng lượng thấp như nhau gọi là quỹ đạo t 2g suy biến bậc 3. Cũn cỏc điện tử trên quỹ đạo 2 z d , 22 yx d − cũng cựng chịu một lực đẩy nên có cùng một mức năng lượng cao hơn được gọi là quỹ đạo e g suy biến bậc 2 (hỡnh 1.2). Như vậy trong trường tinh thể bát diện, các quỹ đạo 3d của ion kim loại chuyển tiếp được tách ra thành 2 mức năng lượng. Mức năng lượng thấp gồm các quỹ đạo d xy , yz d , xz d gọi là quỹ đạo t 2g suy biến bậc 3, mức năng lượng cao hơn gồm các quỹ đạo 2 z d , 22 yx d − gọi là quỹ đạo e g suy biến bậc 2. Năng lượng tách mức trường tinh thể giữa trạng thỏi t 2g và e g cỡ 1 eV (hỡnh 1.3). Quỹ đạo e g Quỹ đạo t 2g Hỡnh 1.2. Cỏc quỹ đạo e g và t 2g của các điện tử 3d trong trường tinh thể bát diện. 1.3 Hiệu ứng Jahn-Teller và hiện tượng méo mạng Theo lý thuyết Jahn-Teller, một phân tử có tính đối xứng cấu trúc cao với các quỹ đạo điện tử suy biến sẽ phải biến dạng để loại bỏ suy biến, giảm tính đối xứng và giảm năng lượng tự do. Hiệu ứng Jahn – Teller (JT) xảy ra với các ion kim loại chứa số lẻ điện tử trong mức e g . Xét trường hợp của ion Mn 3+ trong trường tinh thể bát diện với cấu hỡnh điện tử 3d 4 (t 2g 3 e g 1 ). Mức 3 2g t suy biến bậc 3 và chứa 3 điện tử nên chỉ có một cách sắp xếp duy nhất là mỗi điện tử nằm trên một quỹ đạo khác nhau. Tuy nhiên mức 1 g e suy biến bậc 2 mà lại có 1 điện tử nên sẽ có 2 cách sắp xếp sau: ♦Thứ nhất là 01 222 yxz dd − : Lực hút tĩnh điện giữa ion ligan với Mn 3+ theo trục z sẽ yếu hơn so với trên mặt phẳng xy làm cho độ dài các liên kết Mn - O không đồng nhất: 4 liên kết Mn - O ngắn trên mặt phẳng xy và 2 liên kết Mn-O dài hơn trên trục z, loại biến dạng này gọi là mộo mạng JT kiểu 1 (hỡnh 1.4). ♦Thứ hai là 01 222 zyx dd − : Lực hút tĩnh điện giữa các ion ligan với ion Mn 3+ theo trục z sẽ mạnh hơn so với trên mặt phẳng xy làm cho 4 liên kết Mn - O dài hơn trên mặt phẳng xy, và 2 liên kết Mn – O ngắn hơn trên trục z. Trường hợp này gọi là méo mạng JT kiểu 2 (hỡnh 1.4) Hỡnh 1.3: Mụ tả về sự tỏch mức d của ion Mn 3+ . E CF (CF – crystal field: trường tinh thể) = 2 eV, E JT (JT -Jahn-Teller) = 1.5 eV.[5]. Mộo mạng kiểu 1 Mộo mạng kiểu 2 Hiệu ứng JT làm cho cấu trúc lập phương lý tưởng bị biến dạng thành cấu trúc dạng trực giao. Nó vừa mang tính vi mô (do quan sát vĩ mô không thấy hiện tượng này), vừa mang tính tập thể do liên kết đàn hồi giữa các vị trí méo mạng. Nếu trong vật liệu tồn tại cả 2 kiểu mộo mạng trờn thỡ ta gọi là mộo mạng động (vỡ chỳng cú thể chuyển đổi qua lại lẫn nhau), cũn nếu tồn tại 1 trong 2 kiểu mộo mạng trờn thỡ gọi là mộo mạng tĩnh. Tuy nhiờn lý thuyết JT khụng giải thớch được cường độ của méo mạng mà chỉ cho thấy biến dạng làm giảm năng lượng của hệ. Chính vỡ thế cỏc điện tử bị định xứ hơn trong ô mạng cơ sở, dẫn đến giảm tương tác sắt từ. Ngoài mộo mạng Jahn-Teller, kiểu mộo mạng GdFeO 3 cũng luôn được quan sát thấy trong vật liệu perovskite. Trong méo mạng kiểu GdFeO 3 thỡ gúc liờn kết Mn - O – Mn (ố) bị lệch đi khỏi 180 0 do các bát diện quay đi một góc theo một trục nào đó. Nguyên nhân là sự không vừa khớp của các bán kính ion trong cấu trúc xếp chặt. Góc liên kết ố phụ thuộc khỏ nhiều vào bỏn kớnh trung bỡnh <r A > của ion ở vị trí A và ảnh hưởng mạnh đến các tính chất của vật liệu. Để đặc trưng cho mức độ méo của tinh thể ABO 3 , Goldschmidt [6] đưa ra thừa số dung hạn t: ( ) OB OA rr rr t + + = 2 (1.1) trong đó: r A , r B , r O lần lượt là bán kính ion ở các vị trí A, B và ion oxy. Hỡnh 1.4: Mộo mạng Jahn – Teller. Cấu trúc perovskite được coi là ổn định khi 0,89 < t < 1,02. Đối với cấu trúc lập phương lý tưởng thỡ t = 1. Những quan sỏt thực nghiệm cũn cho thấy sự tồn tại hiệu ứng JT cú liờn quan đến sự định xứ của điện tử e g của ion Mn 3+ . Với ion Mn 4+ chỉ cũn 3 điện tử định xứ trên t 2g nên không bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng JT. Hiệu ứng JT đóng vai trũ quan trọng trong việc giải thớch tớnh chất từ, tớnh chất dẫn của vật liệu perovskite và đặc biệt là hiệu ứng trật tự điện tích (charge ordering - CO) trong các vật liệu perovskite manganite. 1.4 Tương tác trao đổi Trong vật liệu perovskite có pha tạp tồn tại hai loại tương tác trao đổi . Đó là tương tác siêu trao đổi (super exchange - SE) giữa 2 ion Mn 3+ hoặc giữa 2 ion Mn 4+ và tương tác trao đổi kép (double exchange - DE) giữa Mn 3+ và Mn 4+ . Các ion Mn tương tác trao đổi thông qua ion oxy. Tính chất của vật liệu phụ thuộc rất lớn vào cường độ của hai loại tương tác và sự cạnh tranh giữa 2 loại tương tác này. 1.4.1 Tương tác siêu trao đổi Trong hầu hết cỏc vật liệu perovskite ABO 3 , do các anion oxy có bán kính khá lớn nên tương tác trao đổi trực tiếp giữa các ion kim loại chuyển tiếp rất yếu. Vỡ vậy cỏc ion kim loại chủ yếu liờn kết một cỏch giỏn tiếp với nhau thụng qua ion oxy. Tương tác này gọi là tương tác siêu trao đổi, là tương tác giữa 2 ion Mn 3+ hoặc 2 ion Mn 4+ thụng qua nguyờn tử oxy. Trong nghiên cứu về tương tác siêu trao đổi SE, Kramers và APrerson đưa ra toán tử hamiltonian có dạng: ∑ −= jiij SSJH (1.2) với i S , J S lần lượt là các spin định xứ tại vị trí i, j. J ij là tích phân trao đổi có giá trị hiệu dụng là: U E JJ deff 2 2 ∆ −= (1.3) trong đó: J d là tích phân trao đổi trực tiếp. ∆E được coi là xấp xỉ bằng tích phân truyền điện tử . U là năng lượng tương tác Coulomb ( U >>ÄE). Dấu của J eff sẽ quy định hướng của mômen từ của các nguyên tử. Ta sẽ có trật tự sắt từ khi J eff > 0, và trật tự phản sắt từ khi J eff < 0. Tính chất của tích phân trao đổi được xác định thông qua quy tắc của Goodenough – Kanamori như sau: • Khi 2 cation có các cánh hoa của quỹ đạo 3d hướng vào nhau, sự chồng phủ các quỹ đạo sẽ lớn và do đó tích phân truyền điện tử cũng sẽ lớn, khi đó tương tác trao đổi âm, vật liệu là phản sắt từ. • Khi 2 cation có tích phân truyền điện tử bằng không do tính đối xứng, tương tác trao đổi sẽ dương và vật liệu là sắt từ. Trong trường hợp vật liệu manganite không pha tạp như LnMnO 3, cú thể xuất hiện cỏc mụ hỡnh tương tác như hỡnh 1.5 và tương tác siêu trao đổi giữa ion Mn 3+ thông qua oxy là phản sắt từ. Tương tự trong vật liệu pha tạp lỗ trống, một phần ion Mn 3+ chuyển thành ion Mn 4+ , tương tác giữa chúng cũng là phản sắt từ nhưng yếu hơn tương tác phản sắt từ giữa các ion Mn 3+ với nhau. 1.4.2 Tương tác trao đổi kép Trong vật liệu perovskite tương tác trao đổi kép xảy ra khi thay thế một phần đất hiếm bởi các ion hoá trị hai như Ba 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ . Vỡ quỏ trỡnh pha tạp kim loại hoỏ trị 2 vào vị trớ của kim loại hoỏ trị 3 sẽ làm tổng điện tích giảm và để đảm bảo điều kiện trung hoà điện tích một phần Mn 3+ chuyển thành Mn 4+ , gọi là pha tạp lỗ trống. Trong khi các perovskite manganite không pha tạp có tính phản sắt từ điện môi, sự xuất hiện của Mn 4+ làm cho tính dẫn điện tăng lên và Mn 3+ (Mn 4+ ) O 2- Mn 3+ (Mn 4+ ) Hỡnh 1.5: Mụ hỡnh tương tác siêu trao đổi. làm xuất hiện tính sắt từ. Khi nồng độ ion pha tạp tăng lên thỡ tớnh dẫn của vật liệu cũng tăng, đến một giá trị nào đó vật liệu sẽ dẫn tốt như kim loại và thể hiện như những chất sắt từ mạnh. Để giải thích hiện tượng này, Zener [7] đó đưa ra mô hỡnh tương tác trao đổi kép cho phép giải thích các tính chất từ, dẫn của vật liệu và mối quan hệ của chúng trong hầu hết các manganite như sau: 1. Liên kết Hund nội nguyên tử mạnh nên spin của hạt tải song song với spin định xứ của ion. 2. Hạt tải không thay đổi hướng spin của chúng khi chuyển động nên chúng có thể nhảy từ ion này sang ion lân cận khi spin của hai ion này song song với nhau. 3. Khi quỏ trỡnh nhảy điện tử xảy ra, năng lượng của các trạng thái cơ bản sẽ thấp đi. Tương tác trao đổi kép là tương tác gián tiếp, thông qua một ion O 2- trong liờn kết Mn 3+ - O 2- - Mn 4+ . Do nguyờn lý Pauli, khi một điện tử nhảy từ Mn 4+ sang quỹ đạo p của ion O 2- thỡ một điện tử p có cùng hướng spin từ ion O 2- sẽ phải nhảy tới ion Mn 4+ lân cận. Có thể coi như là sự hoán đổi vị trí của 2 ion Mn 4+ và Mn 3+ . Hai quỏ trỡnh này phải xảy ra đồng thời nên tương tác này gọi là tương tác trao đổi kép (hỡnh 1.6). Hỡnh 1.6: Tương tỏc ‘‘trao đổi kộp’’ giữa 2 cation Mn 3+ và Mn 4+ với anion O 2- trung tõm. [...]... lạnh từ được mô tả theo sơ đồ sau: Hỡnh 1.10: Quỏ trỡnh MCE 1.7.2 Hiệu ứng từ nhiệt trong vật liệu perovskite Cỏc loại vật liệu cú hiệu ứng từ nhiệt dùng trong công nghệ làm lạnh là: vật liệu thuận từ đạt được tại vùng nhiệt độ rất thấp (cỡ mK) và vật liệu sắt từ đạt được tại vùng nhiệt chuyển pha TC cao (> 10 K) Các perovskite là các vật liệu sắt từ mềm có sự thay đổi từ độ trong một khoảng nhiệt. .. [11] PMI: thuận từ điện môi, FMI: điện môi sắt từ, FMM: kim loại sắt từ 1.7 Hiệu ứng từ nhiệt 1.7.1 Cơ sở nhiệt động của hiệu ứng từ nhiệt Hiệu ứng từ nhiệt (magnetocaloric effect - MCE) là sự thay đổi nhiệt độ đoạn nhiệt khi vật liệu sắt từ được làm lạnh hay đốt nóng dưới tác dụng của từ trường (thực chất là do sự tương tác của các phân mạng từ với từ trường ngoài làm cho entropy từ của hệ thay đổi)... một vài nhóm khác về hiệu ứng từ nhiệt trong một số vật liệu perovskite manganite chứa kim loại đất hiếm Những nghiờn cứu về 2 hệ vật liệu La 0.7Sr0.3MnO3 [12], Nd0.7Sr0.3MnO3 [13] cho thấy hệ vật liệu La 0.7Sr0.3MnO3 cú hiệu ứng từ nhiệt nhưng nhiệt độ chuyển pha trên nhiệt độ phũng và hệ Nd 0.7Sr0.3MnO3 có nhiệt độ chuyển pha thấp hơn nhiệt độ phũng Và nghiờn cứu mới đây về vật liệu (La 1-x Ndx) 0.7Sr... [4] có hiệu ứng từ nhiệt lớn tại nhiệt độ phũng Do đó chúng tôi quyết định thay thế Nd trong hệ (La 1-x Ndx) 0.7Sr 0.3MnO 3 bằng nguyên tố Pr nằm cạnh nó trong bảng hệ thống tuần hoàn và tiến hành nghiên cứu sự thay đổi tính chất từ, sự thay đổi hiệu ứng từ nhiệt của hệ vật liệu (La 1-x Ndx) 0.7Sr 0.3MnO 3 khi thay Nd bằng Pr, với mục đính tỡm kiếm cỏc perovskite cú hiệu ứng từ nhiệt lớn hơn tại nhiệt. .. từ, khi nhiệt độ lớn hơn T c trạng thái sắt từ bị phá vỡ, vật liệu trở thành thuận từ nên các đường này trở thành tuyến tính Độ lớn của entropy là tích phân của các đường cong từ hoá đẳng nhiệt Tại nhiệt độ chuyển pha khoảng cách giữa các đường này là lớn, đó chính là giá trị biến thiên entropy từ cực đại của mỗi mẫu Khi biến thiên entropy từ này lớn chứng tỏ hệ vật liệu có hiệu ứng từ nhiệt lớn Từ kết... quanh nhiệt độ chuyển pha Curie và có thể dùng làm vật liệu làm lạnh từ ở vùng nhiệt độ cao vỡ hai lớ do chớnh sau: 1 Ngay ở vùng nhiệt độ này các vật liệu có trật tự pha rắn sắp xếp tự phát (có mômen từ ngẫu nhiên) nên có thể khử được entropy từ của vật liệu ở từ trường vài Tesla 2 Loại vật liệu này có biến thiên entropy từ lớn khi đặt trong từ trường gần nhiệt độ chuyển pha Biến thiên entropy từ khi từ. .. ra hợp chất Gd5Ge2Si2 cú hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ lớn gấp 2 lần của Gd [2], những vật liệu cú hiệu ứng từ nhiệt khổng lồ đó được tập trung nghiên cứu để ứng dụng trong công nghệ làm lạnh bằng từ trường với các đặc điểm sau: ● Biến thiên entropy lớn khi khử từ với vùng chuyển pha gần nhiệt độ phũng và từ trường khử từ không cao ● Hiệu suất hoạt động cao hơn, đạt tới 60%, trong khi thiết bị truyền... entropy từ của hệ Sự gia tăng entropy này được cân bằng bởi sự suy giảm entropy của mạng tinh thể, làm giảm nhiệt độ của vật liệu Vậy nếu quá trỡnh từ hoỏ là đoạn nhiệt, tổng entropy của hệ sẽ không đổi trong quá trỡnh từ hoỏ Khi đó entropy từ của hệ sẽ thay đổi theo sự thay đổi nhiệt độ của hệ Hỡnh 1.9: Nguyờn lý hiệu ứng từ nhiệt - Từ trường làm định hướng các mômen từ, làm thay đổi entropy của hệ các... entropy từ cực đại của hệ mẫu đạt giá trị từ 1,32 J/Kg.K đến 6,11 J/kg.K trong từ trường thay đổi nhỏ, ∆H = 13,5 kOe chứng tỏ hệ mẫu nghiên cứu có hiệu ứng từ nhiệt lớn Đặc biệt giá trị | ∆Sm|max là lớn đối với hai mẫu x = 0,8 và x = 1,0 Giỏ trị |∆Sm|max đạt giá trị 6,11 J/kg.K với mẫu x = 0,8 Giá trị biến thiên entropy từ trong vật liệu perovskite phụ thuộc vào bản chất của vật liệu và công nghệ chế... mômen từ, làm thay đổi entropy của hệ các mômen từ Trên phương diện lý thuyết, cỏc phương trỡnh nhiệt động học được đưa ra để mô tả mối tương quan giữa các thông số từ và các thông số nhiệt động khác, đặc trưng cho hiệu ứng từ nhiệt của một mẫu vật liệu từ Hàm thế nhiệt động Gibb của một hệ kín gồm mẫu vật liệu từ có thể tích V, đặt trong từ trường H tại nhiệt độ T và áp suất p có dạng: G=U–TS+pV–MH . lạnh từ được mô tả theo sơ đồ sau: 1.7.2 Hiệu ứng từ nhiệt trong vật liệu perovskite Cỏc loại vật liệu cú hiệu ứng từ nhiệt dùng trong công nghệ làm. QUAN VỀ VẬT LIỆU PEROVSKITE VÀ HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PEROVSKITE VÀ HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT 1.1 Cấu trỳc perovskite Cấu trỳc perovskite