Tên đề tài luận án: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất của một số vật liệu tổ hợp điện môi/Fe₃O₄ cấu trúc micro – nano định hướng ứng dụng trong tích trữ năng lượng và hấp thụ sóng điện từ.

1. Họ và tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Đăng Cơ                       2. Giới tính: Nam                     

3. Ngày sinh: 05/01/1995                                     4. Nơi sinh: Hưng Yên             

5. Quyết định công nhận nghiên cứu sinh số 1200/QĐ-CTSV, ngày 29/12/2020 của Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghệ (ĐHCN), Đại học Quốc gia Hà Nội (ĐHQGHN).

6. Các thay đổi trong quá trình đào tạo:

– Quyết định số 2029/QĐ-ĐHCN ngày 22/09/2025 của Hiệu trưởng Trường ĐHCN, ĐHQGHN về việc thay đổi tên đề tài luận án.

7. Tên đề tài luận án: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất của một số vật liệu tổ hợp điện môi/Fe₃O₄ cấu trúc micro – nano định hướng ứng dụng trong tích trữ năng lượng và hấp thụ sóng điện từ.

8. Ngành đào tạo: Vật liệu và linh kiện nano                                       9. Mã số: 9440126.01QTD

10. Cán bộ hướng dẫn khoa học:

    – CBHD chính: PGS.TS. Phạm Đức Thắng, Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN

    – CBHD phụ: TS. Bùi Đình Tú, Trường ĐH Công nghệ, ĐHQGHN

Theo QĐ số 98/QĐ-ĐT ngày 03/02/2021 của Hiệu trưởng Trường ĐHCN, ĐHQGHN.

Thông tin luận án Tiến sỹ của NCS Nguyễn Đăng Cơ (tiếng Anh).

11. Tóm tắt các kết quả mới của luận án:

a, Mục tiêu nghiên cứu của luận án:

– Chế tạo một số vật liệu tổ hợp điện môi/từ cấu trúc micro – nano với nền perovskite điện không chứa chì như BaTiO₃ (BTO) và Bi_0,5(Na_0,8K_0,2)_0,5TiO₃ (BNKT) với ferrite spinel Fe₃O₄, bằng một số phương pháp hóa học và vật lý.

– Thiết kế và thử nghiệm khả năng tích trữ năng lượng và hấp thụ sóng điện từ của vật liệu tổ hợp đã chế tạo.

b, Nội dung và phương pháp nghiên cứu:

– Nghiên cứu chế tạo vật liệu: Tổng hợp các oxit đơn (BTO, Fe₃O₄, BNKT) dạng hạt kích thước micro – nano bằng các phương pháp thủy nhiệt hỗ trợ vi sóng, đồng kết tủa, sol–gel, và chế tạo các hệ vật liệu tổ hợp điện môi/từ cấu trúc micro – nano được chế tạo bằng nghiền bi ướt (BTO–Fe₃O₄, BNKT–Fe₃O₄) và đồng kết tủa hai bước (BNKT@Fe₃O₄).

– Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng: Khảo sát cấu trúc tinh thể hình thái học và thành phần, liên kết hóa học bằng các kỹ thuật XRD, Raman, SEM–EDX; và từ tính bằng các kỹ thuật UV–Vis và VSM.

– Nghiên cứu thử nghiệm: Thiết kế, chế tạo tụ gốm điện môi sử dụng các tổ hợp oxit BTO–Fe₃O₄, BNKT–Fe₃O₄ và đánh giá đặc trưng điện môi, sắt điện và khả năng tích trữ năng lượng bằng các hệ đo LCR và Sawyer–Tower; chế tạo mẫu hấp thụ sóng điện từ sử dụng tổ hợp oxit BNKT@Fe₃O₄ và khảo sát đặc tính hấp thụ bằng hệ phân tích mạng vectơ.

c, Các đóng góp mới của luận án:

– Đã chế tạo thành công một số vật liệu tổ hợp điện môi/Fe₃O₄ cấu trúc micro – nano gồm (1–x)BTO–xFe₃O₄ (x = 0; 0,5; 1 và 3% khối lượng), (1–y)BNKT–yFe₃O₄ bằng phương pháp nghiền bi ướt trong đó BTO, BNKT và Fe₃O₄ được tổng hợp bằng các phương pháp thủy nhiệt hỗ trợ vi sóng, sol-gel và đồng kết tủa; vật liệu tổ hợp mBNKT@(1–m)Fe₃O₄ (m = 10; 20; 30 và 50% khối lượng) bằng phương pháp hóa học hai bước sol-gel và đồng kết tủa và khảo sát một số tính chất đặc trưng.

– Đã thiết kế, chế tạo và thử nghiệm tụ điện gốm điện môi và mẫu hấp thụ sóng điện từ sử dụng các vật liệu tổ hợp điện môi/Fe₃O₄ cấu trúc micro – nano, trong đó: tụ gốm (i) (1–x)BTO–xFe₃O₄ với x = 0,5% có hằng số điện môi là 1983,17 ở 1 MHz, độ tổn hao điện môi thấp là 0,04 và hiệu suất tích trữ năng lượng là 73%; (ii) (1–y)BNKT–yFe₃O₄ với y = 0,5% có hằng số điện môi cao là 793,8 với độ tổn hao điện môi thấp là 0,04 ở 1 MHz và hiệu suất tích trữ năng lượng cao là 86,4%. Mẫu mBNKT@(1–m)Fe₃O₄ với m = 50% và độ dày 3,3 mm có khả năng hấp thụ sóng điện từ hiệu quả 99,95% ở 12,24 GHz tương ứng với băng thông hấp thụ rộng 4,77 GHz.

12. Khả năng ứng dụng trong thực tiễn:

13. Những hướng nghiên cứu tiếp theo: Tiếp tục nghiên cứu và thử nghiệm khản năng tích trữ năng lượng và hấp thụ sóng điện từ của vật liệu tổ hợp.

14. Các công trình đã công bố có liên quan đến luận án: 07

[1].  Co Dang Nguyen, Duong Xuan Nguyen, Hung Duy Tran, Thanh Van Hoang, Thang Van Pham, Quan Duc Ngo, Tiep Huy Nguyen, Viet Quoc Dong, Ha Tran Nguyen, Lam Dinh Nguyen, Long The Phan, Dung Duc Dang, Tu Dinh Bui, Thang Duc Pham, “Influence of Calcination Temperature on Characteristics of Bi_1/2(Na_0.8K_0.2)_1/2TiO₃ Powders and Dielectric Properties of Ceramics by Sol-Gel Method”, (2025), Journal of Electroceramics. Doi: 10.1007/s10832-025-00422-z.

[2].  Co Dang Nguyen, Viet Quoc Dong, Hung Duy Tran, Vu Quang Dinh, Lan Thi Nguyen, Vinh Huu Dang, Canh Tuan Nguyen, Giang Thi Huong Do, Long The Phan, Quan Duc Ngo, Thang Van Phang, Dung Duc Dang, Tu Dinh Bui, Thang Duc Pham, “Fabrication process of ceramic capacitor derived from lead-free Bi_0.5(Na_0.8K_0.2)_0.5TiO₃ bulk and powder synthesized via sol-gel method”, (2025), Applied Physic A, V 131 (36). Doi: 10.1007/s00339-024-08162-7.

[3].  Trần Duy Hưng, Nguyễn Đăng Cơ*, Hồ Thị Anh, Đặng Hữu Vinh, Lương Việt Hoàng, Ngô Đức Quân, Đặng Đức Dũng, Nguyễn Thị Lan, Phạm Đức Thắng, Bùi Đình Tú, “Nghiên cứu cải thiện tính chất từ và điện môi của vật liệu tổ hợp
(1-x)Bi_0.5(Na_0.8K_0.2)_0.5TiO₃ – xFe₃O₄ ứng dụng trong tụ điện gốm”, (2024), Proceedings of the 4th Student Forum on Frontiers in Sustainability, December 17, 2023, Hanoi, Vietnam, pp. 162-167.

[4].  Nguyen Dang Co, Bui Dai Phat, Phan Van Khai, Tran Quang Dat, Ho Thi Anh, Nguyen Tran Ha, Le Viet Cuong, Nguyen Huy Tiep, Nguyen Thi Minh Hong, Dang Duc Dung, Ngo Duc Quan, Tran Mau Danh, Phan The Long, Pham Duc Thang and Bui Dinh Tu, “Synthesis and Microwave Absorption Properties of Novel Bi_1/2(Na_0.8K_0.2)_1/2TiO₃ – Fe₃O₄ Composite”, (2023), Materials Transactions, V. 64, 10, pp. 2450-2456. Doi:10.2320/matertrans.MT-MG2022026.

[5].   Nguyen Dang Co, Tran Quang Dat, Nguyen Tran Ha, Dang Duc Dung, Nguyen Thi Lan, Mai Duc Dung, Ngo Duc Quan, Bui Dinh Tu, Pham Duc Thang, “Broadband Microwave Absorption Properties of Fe₃O₄-BNKT Composites in 2-18 GHz”, (2023), Proceedings of The 4^th International Workshop on Advanced Materials and Devices (IWAMD 2023), August 10-13, 2023, Thai Nguyen, Vietnam, pp.245-250,
ISBN: 978-604-350-270-1.

[6].  Nguyen Dang Co, Tran Duy Hung, Bui Dai Phat, Dang Duc Dung, Ngo Duc Quan, Nguyen Hai Binh, Do Thi Huong Giang, Tran Mau Danh, Bui Dinh Tu, Pham Duc Thang, “Magnetic, Ferroelectric and Energy Storage Properties of Bismuth Sodium- Potassium Titanate Lead-Free Ceramic and Thin Film Prepared by Sol-Gel Method”, (2023), Proceedings of The 4^th International Workshop on Advanced Materials and Devices, (IWAMD 2023), August 10-13, 2023, Thai Nguyen, Vietnam, pp. 227-233, ISBN: 978-604-350-270-1.

[7].   Nguyen Dang Co, Bui Thi Thu Thuy, Nguyen Thi Luong, Dong Quoc Viet, Le Viet Cuong, Dang Duc Dung, Ngo Duc Quan, Tran Mau Danh, Pham Duc Thang, Bui Dinh Tu, “Synthesis, Characterization and Microwave Absorption Properties of Lead-Free Bi_0.5(Na_0.80K_0.20)_0.5TiO₃ by Sol-Gel Method”, (2022), VNU Journal of Science: Mathematics – Physics, Vol. 38, No. 1, pp.76-87. Doi: 10.25073/25881124/vnumap.
4665.