TRANG THÔNG TIN VỀ NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Họ và tên: Nguyễn Văn Khiển
Giới tính: Nam
Sinh ngày: 08/03/1983
Nơi sinh: Thái Bình
Quyết định công nhận số 830/QĐ-KHVL của Viện trưởng Viện Khoa học vật liệu kỷ ngày 13 tháng 11 năm 2012.
Ngành: Khoa học vật liệu
Chuyên ngành: Vật liệu điện tử; Mã số: 62.44.01.23
Hình thức đào tạo: Không tập trung
Tên đề tài nghiên cứu: “Chế tạo vật liệu sắt điện không chứa chì nền BaTiO3 và nghiên cứu tính chất điện môi, áp điện của chúng”
Luận án có những đóng góp mới như sau:
1. Chế tạo thành công vật liệu BCT và BZT-BCT với chất lượng tốt, có tỷ trọng lớn hơn 95% giá trị lý thuyết, đủ chất lượng cho các nghiên cứu sâu về đặc trưng diện môi sắt điện của vật liệu.
2. Bằng cách ghi nhận giản đồ nhiễu xạ tia X và ảnh HRTEM của các mẫu chế tạo đã quan sát thấy sự thay đổi cấu trúc của hệ mẫu khi thay thế Ca cho Ba như sau:
+ Đối với hệ BCT:
Các mẫu pha tạp với nồng độ Ca thấp hơn 14,8%, vật liệu sạch pha BCT với cấu trúc tứ giác. Khi nồng độ Ca pha tạp cao hơn 14,8% xuất hiện đỉnh pha vật liệu mới CaTiO3. Đã quan sát thấy dấu hiệu của cầu trúc siêu mạng trong vật liệu trên cơ sở ảnh HRTEM.
Giới hạn thay thế Ca cho Ba là khoảng 14,8% nguyên tử Ca.
+ Đối với hệ BZT-BCT:
Nồng độ Ca cũng ảnh hưởng rất lớn đến cấu trúc của hệ vật liệu. Ứng với mẫu BZT-BCT29.6 xuất hiện biên pha hình thái học giữa hai pha tửgiác và mặt thoi.
Tương tự như trường hợp của vật liệu BCT, giới hạn thay thế Ca cho Ba trong vật liệu BZT-BCT cũng khoảng 14,8% nguyên tử Ca.
Thay thế Ca ảnh hưởng lên tính chất của vật liệu BTC và BZT-BCT như sau:
+ Thời gian hồi phục điện môi của vật liệu của vật liệu BCT và BZT-BCT phụ thuộc không tuyến tính vào nồng độ Ca thay thế cho Ba. Thời gian hồi phục điện môi giảm xuống giá trị cực tiểu 4,80.10 s (hệ BCT) và 6.43 10’s (hệ BCT và BZT-BCT) khi nồng độ Ca thay thế tăng đến 14,8%, nhưng tăng lên khi nồng độ Ca thay thế tiếp tục tăng.
+ Đã thu được giá trị hệ số áp điện lớn của các vật liệu BCT và BZT-BCT có thời gian hồi phục điện môi nhỏ nhất, ứng với nồng độ thay thế Ca 14,8%, (d33 của BCT14.8 là 321pC/N; của BZT-BCT29.6 là 543pC/N). Kết quả nghiên cứu chế tạo thành công các vật liệu có hệ số áp điện lớn này mở ra khả năng ứng dụng chúng trong việc chế tạo các linh kiện siêu âm.
+ Đã quan sát thấy mối quan hệ giữa cấu trúc, thời gian hồi phục điện môi và tính áp điện lớn của vật liệu, hệ quả của tính cạnh tranh pha cấu trúc vật liệu trong vùng biên pha hình thái của vật liệu sắt điện áp điện. Trên cơ sở đó đã đề xuất một phương pháp thuận tiện đánh giá nhận biết nhanh tỉnh áp điện của vật liệu không cần các nghiên cứu về cấu trúc trên các thiết bị chính xác đắt tiền như nhiễu xạ tia X hay HRTEM.
