Đề tài Tăng cường khả năng tích trữ năng lượng của vật liệu nano sắt điện ABO3 bằng mô phỏng số pha trường.
Ngành: Kỹ thuật vật liệu
Mã số: 9520309.
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Đinh Văn Hải
2. PGS.TS. Lê Văn Lịch
Cơ sở đào tạo: Đại học Bách khoa Hà Nội
Ngày đăng: 09/03/2026
TÓM TẮT KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN
1. Luận án đã làm rõ cơ chế điều khiển cấu trúc đô-men thông qua kiểm soát hình dạng hình học hệ BaTiO₃/SrTiO₃, từ đó nâng cao mật độ và hiệu suất tích trữ năng lượng. Trong đó, cấu trúc dạng tấm hình thành đô-men a₁/a₂ đồng đều và ổn định hơn so với sợi và hạt nano, từ đó tăng cường mật độ năng lượng tích trữ lên gấp ba lần so với các cấu trúc dạng sợi.
2. Luận án đã xác định được chiều dày tối ưu của màng mỏng BFO/STO nhằm nâng cao hiệu quả tích trữ năng lượng. Khi thể tích lớp sắt điện BFO đạt 69%, hệ màng mỏng hình thành cấu trúc phân cực dạng sóng tuần hoàn đặc trưng, đạt mật độ năng lượng xả Ureco = 58 J/cm³ và hiệu suất η = 99,8% ở điện trường E = 4 MV/cm, vượt trội rõ rệt so với màng đơn lớp BFO hoặc STO. Màng cũng duy trì ổn định nhiệt đến 550 °C.
3. Luận án đã giải thích rõ cơ chế điều khiển cấu trúc phân cực trong màng Pb₁₋ₓSrₓTiO₃ thông qua kiểm soát hàm lượng và phân bố Sr, qua đó nâng cao mật độ và hiệu suất tích trữ năng lượng. Thành phần biến thiên PST(0,1) tạo phân cực ổn định hơn màng đồng nhất, đạt Ureco = 120,1 J/cm³ và η ≈ 99,2% ở điện trường E = 6,5 MV/cm, cao hơn 1,34 lần so với màng đồng nhất. Biến dạng kéo và giảm chu kỳ điều chế giúp ổn định cấu trúc phân cực dạng xoáy trong màng PST(0,1) và tăng cường khả năng tích trữ năng lượng, đồng thời màng còn duy trì ổn định nhiệt đến 500 °C.
Nội dung: Luận án bảo vệ cấp Đại học Bách khoa Hà Nội (xem tại đây)