Chế tạo vật liệu băng từ mềm và siêu mềm có cấu trúc vô định hình và nano tinh thể, ứng dụng trong công nghiệp điện - điện tử

<p style="text-align: justify;">Ngày 16/01/2026, Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức thành công phiên họp Hội đồng đánh giá, nghiệm thu nhiệm vụ KH&CN cấp quốc gia: "Chế tạo vật liệu băng từ mềm và siêu mềm có cấu trúc vô định hình và nano tinh thể, ứng dụng trong công nghiệp điện - điện tử", mã số: ĐTĐL.CN.27/23.</p>

Vật liệu từ mềm có cấu trúc vô định hình (Amorphous soft magnetic materials) và cấu trúc nano tinh thể hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp điện và điện tử (làm ăng-ten, cảm biến, tấm chắn từ, làm lõi biến thế công suất lớn trong truyền tải điện…). Lõi từ của các máy biến áp này được làm từ hợp kim vô định hình (HKVĐH) thay vì thép điện (tôn silic FeSi) truyền thống. Do tỷ lệ hiệu suất chuyển đổi năng lượng từ trên trọng lượng tuyệt vời, lõi HKVĐH đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tổng trọng lượng của máy biến áp và cải thiện hiệu suất năng lượng. Hơn nữa, mức tiêu thụ năng lượng và nhiệt độ vận hành giảm giúp duy trì lượng khí thải CO₂ thấp. Do đó, máy biến áp HKVĐH đang đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các giải pháp bền vững trong lĩnh vực phân phối năng lượng.

Do các đặc tính cơ học và phẩm chất từ ưu việt, cả hợp kim vô định hình và hợp kim nano tinh thể được chế tạo và ứng dụng nhiều. Tuy nhiên, các vật liệu này vẫn còn một số điểm yếu như độ dẻo kém và độ ổn định nhiệt còn thấp, vẫn đang được nghiên cứu giải quyết. Vì vậy, việc đưa ra quy trình chế tạo băng hợp kim vô định hình từ mềm nền Cobalt đáp ứng yêu cầu kỹ thuật là nhiệm vụ rất quan trọng.

Trên cơ sở kế thừa các nghiên cứu cơ bản để phát triển theo định hướng ứng dụng trên nhóm vật liệu tiên tiến và theo định hướng phát triển vật lý đến năm 2025, Quyết định số 2528/QĐ-BKHCN ngày 16/12/2022 của Bộ trưởng Bộ Khoa học Công nghệ. Bộ Khoa học Công nghệ đã phê duyệt nhiệm vụ "Chế tạo vật liệu băng từ mềm và siêu mềm có cấu trúc vô định hình và nano tinh thể, ứng dụng trong công nghiệp điện - điện tử", mã số: ĐTĐL.CN.27/23 do GS.TS. Bạch Thành Công làm chủ nhiệm; Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội là cơ quan chủ trì thực hiện từ tháng 01/2023 đến tháng 12/2025 với mục tiêu chính là:

- Làm chủ công nghệ chế tạo vật liệu từ mềm và siêu mềm dạng băng hợp kim có cấu trúc vô định hình (nền Cobalt) và nano tinh thể (nền Sắt – Finemet) chất lượng cao, ứng dụng trong công nghiệp điện - điện tử;

- Chế tạo được cảm biến đo từ trường dựa trên hiệu ứng phụ thuộc của cảm ứng từ B của vật liệu vào cường độ từ trường ngoài H và máy đo từ trường flux-gate với độ phân giải cao sử dụng băng từ mềm chế tạo được;

- Chế tạo biến thế xung và nguồn xách tay công suất cao ứng dụng trong ngành công nghiệp điện.

Các kết quả chính của nhiệm vụ:

Vật liệu từ mềm dạng băng hợp kim vô định hình nền Cobalt ;

Vật liệu từ siêu mềm dạng băng hợp kim nano tinh thể Finemet;

Linh kiện cảm biến đo từ trường độ nhạy cao hoạt động dựa trên hiệu ứng phụ thuộc của cảm ứng từ B của vật liệu từ mềm vào cường độ từ trường ngoài H;

Cuộn lọc giao thoa điện từ (Electro-Magnetic Interference, EMI);

Biến thế xung dùng cho thiết bị xách tay;

Bộ nguồn xách tay ;

Máy đo từ trường Từ kế cảm ứng từ thông (flux-gate);

Quy trình chế tạo vật liệu từ mềm dạng băng hợp kim vô định hình nền Cobalt;

Quy trình chế tạo vật liệu từ siêu mềm dạng băng hợp kim nano tinh thể Finemet;

Báo cáo đánh giá thử nghiệm các thiết bị chế tạo được;

Báo cáo đánh giá, kiểm định vật liệu, linh kiện thiết bị chế tạo được bởi 1 đơn vị độc lập cùng lĩnh vực đủ năng lực;

02 đăng ký bảo hộ quyền sở hữu trí tuệ;

03 công bố quốc tế trên tạp chí thuộc danh mục ISI;

02 công bố trên tạp chí quốc gia uy tín (trong đó có 01 bài thuộc SCOPUS);

Hỗ trợ đào tạo 01 nghiên cứu sinh và 01 học viên cao học.

Các thành viên Hội đồng nghiệm thu đánh giá cao những đóng góp của Chủ nhiệm và cơ quan chủ trì; phần báo cáo tổng kết và báo cáo tóm tắt có cấu trúc hợp lý, phù hợp với yêu cầu của một báo cáo khoa học; về chủng loại, số lượng, khối lượng, tiến độ và chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu đặt hàng. Với kết quả đạt được, Hội đồng nhất trí nghiệm thu đề tài mức "Đạt". Đồng thời, yêu cầu nhóm nghiên cứu tiếp thu các nội dung góp ý và chỉnh sửa cho phù hợp, hoàn thiện hồ sơ trình Bộ Khoa học và Công nghệ ra quyết định công nhận kết quả của nhiệm vụ.