Tính chất nhiệt và từ của vật liệu nano HoFeO₃ tổng hợp bằng phương pháp kết tủa hoá học

 TẠP CHÍ KHOA HỌC 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH 
Tập 18, Số 6 (2021): 1161-1169 
HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF EDUCATION 
JOURNAL OF SCIENCE 
Vol. 18, No. 6 (2021): 1161-1169 
ISSN: 
2734-9918 Website:  
1161 
Bài báo nghiên cứu* 
TÍNH CHẤT NHIỆT VÀ TỪ CỦA VẬT LIỆU NANO HoFeO3 
TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA HOÁ HỌC 
Nguyễn Anh Tiến*, Trương Thị Thuận, Đỗ Hoàng Phúc 
Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam 
*Tác giả liên hệ: Nguyễn Anh Tiến – Email: tienna@hcmue.edu.vn 
Ngày nhận bài: 05-6-2021; ngày nhận bài sửa: 17-6-2021; ngày duyệt đăng: 21-6-2021 
TÓM TẮT 
Trong bài báo này, các hạt nano orthoferrite HoFeO3 với cấu trúc perovskite được tổng hợp 
thành công bằng phương pháp kết tủa hoá học đơn giản với tác nhân kết tủa là dung dịch NaOH 
5%. Các hạt nano đơn pha orthoferrite HoFeO3 tạo thành sau khi nung tiền chất kết tủa ở 700, 800 
và 900°C trong 1 giờ có kích thước tinh thể trung bình khoảng 35-70 nm và tăng dần theo chiều tăng 
nhiệt độ nung mẫu (XRD), kích thước hạt 30-50 nm (SEM, TEM). Các mẫu vật liệu nano HoFeO3 tổng 
hợp được có lực kháng từ bé (Hc < 10 Oe), độ từ dư bé (Mr ~ 0), độ từ hoá lớn (Ms ~ 5 emu·g
-1), là vật 
liệu nghịch từ thể hiện hành vi siêu thuận từ. Các đặc trưng từ tính của vật liệu nano HoFeO3 như 
lực kháng từ và độ từ dư bé hơn, nhưng độ từ hoá lớn hơn so với các hệ perovskite đất hiếm LaFeO3, 
NdFeO3, PrFeO3 đã công bố. 
Từ khoá: kết tủa hoá học; HoFeO3; vật liệu nano; tính chất nhiệt; tính chất từ 
1. Mở đầu 
 Trong các oxides bán dẫn có kích thước hạt nhỏ thì các orthoferrites đất hiếm LnFeO3 
(Ln = La, Y, Pr, Ho, Gd) chiếm một vị trí đặc biệt cả trong nghiên cứu cơ bản lẫn nghiên 
cứu ứng dụng (Rempel, 2007). Một trong các orthoferrites đất hiếm đang được quan tâm 
nghiên cứu là HoFeO3. Trong nghiên cứu của Kondrashkova và cộng sự đã tổng hợp thành 
công các tinh thể HoFeO3 kích thước 27-40 nm bằng phương pháp đốt cháy glycine-nitrate 
ở nhiệt độ 625-725°C trong 8 giờ (Kondrashkova et al., 2018). Các hạt nano HoFeO3 tổng 
hợp được có năng lượng vùng cấm thấp (Eg ~ 2,1 eV) và được ứng dụng phân huỷ Methyl 
Orange (MB) trong vùng tử ngoại khả kiến (UV-Vis). Trong công trình của Habib và cộng 
sự (Habib et al., 2016), vật liệu orthoferrite HoFeO3 được tổng hợp bằng phương pháp gốm 
truyền thống từ các tiền chất oxit là Ho2O3 và Fe2O3, sau khi nung ở 1200°C trong 12 giờ 
thu được đơn pha orthorhombic có kích thước hạt trung bình là 149,30 nm. Nghiên cứu tính 
chất quang và tính chất từ của vật liệu HoFeO3 tổng hợp được cho thấy Eg = 3,39 eV ở 300K; 
độ từ hoá Ms = 25,50 emu·g-1; lực kháng từ Hc = 2659 Oe và độ từ dư Mr = 4,08 emu·g-1 
Cite this article as: Nguyen Anh Tien, Truong Thi Thuan, & Do Hoang Phuc (2021 Thermal and magnetic 
properties of HoFeO3 nanoparticles prepared by chemical co-precipitation method. Ho Chi Minh City University 
of Education Journal of Science, 18(6), 1161-1169. 
Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 18, Số 6 (2021): 1161-1169 
1162 
(các đặc trưng từ tính đo ở 10 K và từ trường cực đại 60 kOe). Với giá trị lực kháng từ và 
độ từ dư lớn (Hc >> 100 Oe), HoFeO3 tổng hợp được trong công trình Habib và cộng sự 
thuộc nhóm vật liệu từ cứng do kích thước hạt lớn và không đồng nhất, dẫn đến hạn chế tiềm 
năng ứng dụng của vật này (Nada et al., 2016). 
 Do đó, việc nghiên cứu cải tiến phương pháp tổng hợp nhằm giảm kích thước hạt của 
vật liệu HoFeO3 với mục tiêu cải thiện các đặc trưng từ tính của chúng là mục tiêu của công 
trình này. 
2. Vật liệu và phương pháp 
2.1. Hoá chất, dụng cụ, thiết bị 
 Các hoá chất được sử dụng để tổng hợp vật liệu nano orthoferrie HoFeO3 bao gồm 
Ho(NO3)3·5H2O 99,8% (hãng Merck), Fe(NO3)3·9H2O 99,6% (hãng Sigma-Aldrich), dung 
dịch NH3·H2O 25% (D = 0,91 g·mL-1), nước cất hai lần, giấy lọc băng xanh, giấy tẩm 
phenolphthalein, giấy cân, giấy đo pH. Các hoá chất Ho(NO3)3·5H2O và Fe(NO3)3·9H2O 
được cân theo tỉ lệ mol là 1:1 và hoà tan vào tam giác chứa 50 mL nước cất. 
 Các dụng cụ cần cho thực nghiệm bao gồm cốc thuỷ tinh dung tích 1000 mL, tam giác 
dung tích 100 mL, buret dung tích 25 mL, bộ lọc hút chân không, đũa thuỷ tinh, muỗng xúc 
hoá chất, bình tia nước cất, cối và chày sứ. 
 Các máy móc thiết bị được sử dụng bao gồm cân phân tích 4 số, máy khuấy từ gia 
nhiệt và con cá từ, máy lọc hút chân không, bếp điện. 
2.2. Phương pháp tổng hợp vật liệu nano orthoferrite HoFeO3 
 Các hạt nano HoFeO3 được tổng hợp bằng phương pháp kết tủa hoá học đơn giản dựa 
trên các công trình tổng hợp nano NdFeO3 và PrFeO3 (Nguyen et al, 2020). Nhỏ từ từ từng 
giọt 50 mL dung dịch chứa hỗn hợp hai muối Ho(NO3)3 và Fe(NO3)3 vào cốc chứa 400 mL 
nước nóng (t° > 95°C) trên máy khuấy từ gia nhiệt. Sau khi nhỏ hết dung dịch hỗn hợp muối, 
hệ tiếp tục được gia nhiệt thêm 10 phút, rồi để nguội tự nhiên đến nhiệt độ phòng (~ 30°C). 
Tiếp theo, nhỏ từ từ 50 mL dung dịch NaOH 5% vào hệ thu được và tiếp tục khuấy từ. Lượng 
dung dịch NaOH 5% được thêm vào vừa đủ để kết tủa hết các cation Ho3+ và Fe3+ có trong 
hệ (thử hệ bằng giấy tẩm phenolphthaelin hoá hồng). Sau khi cho dung dịch NaOH 5% vào 
hệ vừa đủ, tiếp tục khuấy từ thêm 60 phút để kết tủa phân tán đều và ổn định trong nhau. Để 
kết tủa lắng trong khoảng 30 phút rồi tiến hành lọc lấy kết tủa trên hệ lọc hút chân không và 
rửa nhiều lần bằng nước cất đến giá trị pH = 7 ... ́ mạng tinh thể orthorhombic HoFeO3 (a; b; c; Å) và thể tích ô mạng (V, 
Å3) được tính theo công thức (2) và (3) dựa theo công trình (Sasikala et al., 2017). 
2 2 2
2 2 2 2
1 h k l
d a b c
= + + , (2) 
V a b c=   . (3) 
Hình thái và kích thước hạt của mẫu vật liệu orthoferrite HoFeO3 xác định dựa vào 
ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) trên máy HITACHI S-4800 (Nhật Bản) và ảnh hiển vi điện 
tử truyền qua (TEM) trên máy JEOL-1400 (Nhật Bản). 
Hàm lượng các nguyên tố (Ho, Fe và O) được xác định dựa vào phổ tán sắc năng lượng 
tia X (EDX) trên máy FE SEM S-4800, xác định tại 5 vị trí khác nhau rồi lấy giá trị 
trung bình. 
Các đặc trưng từ tính của vật liệu nano orthoferrite HoFeO3 như đường cong từ trễ, 
lực kháng từ (Hc, Oe), độ từ hoá (Ms, emu/g) và độ từ dư (Mr, emu/g) được nghiên cứu trên 
từ kế mẫu rung (VSM) trên máy MICRSENE EV11 (Nhật Bản), đo ở nhiệt độ phòng (300 
K), từ trường từ -20 kOe đến + 20 kOe. 
3. Kết quả và thảo luận 
Giản đồ TG-DSC của mẫu bột tiền chất (Hình 1) cho thấy khối lượng mẫu giảm khoảng 
35,00% khi nung từ nhiệt độ phòng đến 900°C. Chứng tỏ thành phần kết tủa thu được có 
công thức không chỉ đơn giản là Ho(OH)3 và Fe(OH)3 như ở phương trình hoá học (4). Thật 
vậy, phần trăm khối lượng mất từ phương trình (4) tính được là 16,73%. Sự sai lệch này 
được cho là kết tủa tổng hợp được có thành phần thay đổi dưới dạng công thức Fe2O3·xH2O 
và HoO(OH)·yH2O (Pham et al., 2009) tuỳ thuộc vào điều kiện tổng hợp và lưu mẫu. Kết 
quả tương tự được trình bày trong công trình tổng hợp vật liệu nano NdFeO3 của Nguyen và 
cộng sự (Nguyen et al., 2020). Sự mất khối lượng có thể được chia thành hai giai đoạn chính. 
Giai đoạn 1 xảy ra từ nhiệt độ phòng đến khoảng 200°C với khối lượng giảm 19,82% được 
gán cho quá trình mất nước ẩm và mất nước một phần trong kết tủa của Ho (III) và Fe (III). 
Ở giai đoạn này, trên đường DSC quan sát được một pic toả nhiệt lớn ở 115,97°C. Giai đoạn 
tiếp theo xảy ra từ 200°C đến 600°C với độ giảm khối lượng 15,18% ứng với sự thu nhiệt 
để nhiệt phân hoàn toàn kết tủa Fe2O3·xH2O và HoO(OH)·yH2O tạo thành các oxit Fe2O3 và 
Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 18, Số 6 (2021): 1161-1169 
1164 
Ho2O3. Kết luận này được kiểm chứng qua pic thu nhiệt trên đường DSC ở 307,91°C. Từ 
600°C trở đi không quan sát thấy sự giảm khối lượng trên đường TG, chứng tỏ các oxit đã 
ổn định nhiệt. Trên đường DSC quan sát được pic toả nhiệt lớn bắt đầu từ khoảng 700°C và 
kết thúc khoảng 800°C, chứng tỏ trong khoảng nhiệt độ này xảy ra quá trình tạo pha 
orthoferrite HoFeO3 từ các oxit Fe2O3 và Ho2O3 theo phương trình hoá học (5). 
Fe(OH)3 + Ho(OH)3 → HoFeO3 + 3H2O (4) 
Fe2O3 + Ho2O3 → 2HoFeO3 (5) 
Từ kết quả phân tích tính chất nhiệt của mẫu tiền chất (giản đồ TG-DSC), chọn nhiệt 
độ nung sơ bộ mẫu bột tiền chất ở 600°C trong 30 phút, sau đó nâng lên 700, 800 và 900°C 
trong 1 giờ để nghiên cứu bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD). 
Hình 1. Giản đồ TG-DSC của mẫu tiền chất tổng hợp vật liệu nano orthoferrite HoFeO3 
Giản đồ XRD của các mẫu tiền chất sau khi nung 700, 800 và 900°C trong 1 giờ được 
trình bày ở Hình 2. Kết quả cho thấy cả ba mẫu đều thu được đơn orthoferrite HoFeO3 với 
cấu trúc orthorhombic thuộc nhóm không gian Pbnm (62). Các pic thu được đều trùng với 
các pic của chất chuẩn HoFeO3 (Số thẻ chuẩn 46-0115). Khi nhiệt độ nung tăng từ 700°C 
đến 900°C thì cường độ kết tinh (I) của vật liệu HoFeO3 tăng 294,37 (a.u) đến 552,60 (a.u) 
và thể tích ô mạng tinh thể (V) cũng tăng từ 220,88 đến 223,01 Å3 (Bảng 1). Tuy nhiên, kích 
thước pha tinh thể HoFeO3 tính theo công thức (1) lại biến đổi không tuyến tính, bé nhất đối 
với mẫu nung ở 800°C (DXRD = 35,63 nm) và lớn nhất đối với mẫu nung ở 900°C (Bảng 1). 
Từ kết quả tính kích thước tinh thể, chọn mẫu nung ở 800°C để quan sát hình thái và kích 
thước hạt bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), 
đồng thời xác định thành phần các nguyên tố Ho, Fe và O có trong hợp chất. Kết quả được 
trình bày ở Hình 3. 
Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Anh Tiến và tgk 
1165 
Ảnh SEM và TEM cho thấy các hạt HoFeO3 tổng hợp được có hình thái hạt và kích 
thước tương đối đồng đều như hình cầu, hình cầu phân cạnh yếu, với đường kính khoảng 
30-50 nm. Bên cạnh đó, ảnh SEM và TEM cũng cho thấy các hạt có xu hướng xếp chồng 
lên nhau, lên kết với nhau tạo thành các cụm hạt nano hoặc liên tinh thể kéo dài. Sự liên kết 
giữa các hạt tạo thành cụm hoặc xếp chồng lên nhau có thể là do các hạt có từ tính nên hút 
lẫn nhau, gây khó khăn khi phân tán chúng trong nghiên cứu bằng phương pháp SEM và đặc 
biệt là phương pháp TEM. Mặc dầu có sự kết tụ, những vẫn có thể quan sát được biên hạt 
(biên giới hạt được quan sát khá rõ từ ảnh TEM trên Hình 3a). 
Bảng 1. Các thông số cấu trúc tinh thể của các mẫu HoFeO3 nung ở 700, 800 và 900°C 
HoFeO3 I, (a.u.) FWHM, (°) D, (nm) 
Thông số mạng, (Å) 
V, (Å3) 
a b c 
700°C 294,37 0,2057 39,87 5,25 5,58 7,54 220,88 
800°C 412,10 0,2244 35,63 5,26 5,58 7,56 221,89 
800°C 552,60 0,1122 71,75 5,27 5,59 7,57 223,01 
Hình 2. Giản đồ XRD của vật liệu nano HoFeO3 nung ở 700, 800 và 900 °С 
Kết quả phân tích thành phần các nguyên tố Ho, Fe và O trong mẫu nung ở 800°C 
bằng phổ EDX cho thấy không xuất hiện pic của nguyên tố tạp chất nào (Hình 3c). Phần 
trăm khối lượng của các nguyên tố Ho, Fe và O trong mẫu thực nghiệm gần với công thức 
lí thuyết dự kiến ban đầu (Bảng 2). Công thức thực nghiệm của mẫu vật liệu thu được là 
HoFe1,02O3,67. Sự sai lệch chủ yếu quan sát thấy đối với nguyên tố oxygen. Điều này có thể 
là do phương pháp EDX tỏ ra không chính xác đối với nguyên tố có số hiệu Z < 10 (O = 8) 
(Mark et al., 2017). Ngoài ra, sự hấp phụ oxygen có trong không khí lên trên bề mặt của mẫu 
vật liệu nano HoFeO3 cũng là nguyên nhân gây ra sự sai lệch nói trên (Fergus, 2007). 
Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 18, Số 6 (2021): 1161-1169 
1166 
Hình 3. Ảnh TEM (a), SEM (b) và EDX (c) của mẫu vật liệu nano HoFeO3 nung ở 800°C 
Bảng 2. Thành phần các nguyên tố Ho, Fe và O trong mẫu HoFeO3 nung ở 800°С 
Nguyên tố 
Phần trăm khối lượng, % 
Lí thuyết Thực nghiệm 
Ho 61,36 58,87 
Fe 20,78 20,15 
O 17,86 20,98 
Đo đường cong từ hoá ở nhiệt độ phòng (300 K) của các mẫu vật liệu nano HoFeO3 
nung ở 700, 800 và 900°C cho thấy độ từ hoá của cả ba mẫu tiếp tục tăng trong từ trường 
khảo sát (đường cong từ hoá tiếp tục đi lên thẳng đứng), trong khi giá trị lực khác từ đo được 
là rất bé (Hc < 10 Oe), độ từ dư Mr gần như bằng không, còn độ từ hoá (Ms ~ 5 emu·g-1) lại 
rất lớn (Hình 4, Bảng 3). Giá trị lực kháng từ (Hc = 2,68 Oe) và độ từ dư (Mr = 0,61·10-3 
emu·g-1) của mẫu nung ở 800°C là bé nhất (Bảng 3), có thể là do kích thước tính thể HoFeO3 
của mẫu này là bé nhất (DXRD = 35,63 nm, xem Bảng 1). Ngoài ra, giá trị lực kháng từ và độ 
từ dư của các mẫu vật liệu nano HoFeO3 tổng hợp được trong công trình này bé hơn, nhưng 
độ từ hoá lại lớn hơn rất nhiều so với một số hệ perovskite đất hiếm LnFeO3 (Ln = Pr, Ho, 
La, Nd) đã công bố trước đó (Bảng 3). Các đặc trưng từ tính tốt của vật liệu nano HoFeO3 
tổng hợp được trong công trình này có thể là do kích thước hạt nhỏ và sự kết tụ ít hơn so với 
các hạt nano LnFeO3 đã công bố. 
Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Anh Tiến và tgk 
1167 
Hình 4. Đường cong từ hoá của các mẫu vật liệu nano HoFeO3 ở 300 K 
Bảng 3. Đặc trưng từ tính ở 300 K của vật liệu nano HoFeO3 nung ở 700, 800 và 900°C 
Vật liệu Mr, emu·g-1 Hc, Oe Ms, emu·g-1 
HoFeO3 nung ở 700°C 1,38·10-3 5,41 4,98 
HoFeO3 nung ở 800°C 0,61·10-3 2,68 4,43 
HoFeO3 nung ở 900°C 1,30·10-3 4,53 4,87 
LaFeO3 (Sasikala et al., 2017) 0,0015 1217,60 0,0051 
NdFeO3 (Nguyen et al., 2020) 0,68 136,76 0,7970 
HoFeO3 (Habib et al., 2016) - 2659 - 
PrFeO3 (Nguyen et al., 2020) ~ 0,0004 10-42 0,15-0,19 
4. Kết luận 
Trong công trình này, đã tổng hợp thành công vật liệu nano orthoferrite HoFeO3 bằng 
phương pháp kết tủa hoá học đơn gian với tác nhân kết tủa là dung dịch NaOH 5%. Các tinh 
thể nano đơn pha orthorhombic HoFeO3 (kích thước trung bình DXRD = 35,63-71,75 nm; thể 
tích ô mạng V = 220,88-223,01 Å3) thu được sau khi nung các mẫu tiền chất ở 700, 800 và 
900°C trong 1 giờ. Ảnh SEM, TEM của mẫu nung ở 800°C cho thấy các hạt HoFeO3 tạo 
thành có hình thái và kích thước hạt tương đối đồng nhất (kích thước hạt 30-50 nm). Các 
mẫu vật liệu nano orthoferrite HoFeO3 tổng hợp được là vật liệu nghịch từ thể hiện hành vi 
siêu thuận từ (lực kháng từ và độ từ dư bé, độ từ hoá lớn và chưa đạt bão hoà tại từ trường 
20 kOe), thể hiện tiềm năng ứng dụng làm vật liệu từ hoạt động ở từ trường cao. 
Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 18, Số 6 (2021): 1161-1169 
1168 
❖ Tuyên bố về quyền lợi: Các tác giả xác nhận hoàn toàn không có xung đột về quyền lợi. 
❖ Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được tài trợ bởi đề tài khoa học và công nghệ cấp 
Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, mã số: CS.2020.19.21. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Fergus, J. W. (2007). Perovskite oxides for semiconductor-based gas sensors. Sensors and Actuators 
B: Chemical. https://doi.org/10.1016/j.snb.2006.10.051 
Habib, Z., Majid, K., Ikram, M., & Sultan, Kh. (2016). Influence of Ni subsmitution at B-site for 
Fe3+ ions on morphological, optical, and magnetic properties of HoFeO3 ceramics. Applied 
Physics A. Materials Science & Processing. https://doi.org/10.1007/s00339-016-0082-z 
Kondrashkova, I. S., Martinson, K. D., Zakharova, N. V., & Popkov, V. I. (2018). Synthesis of 
nanocrystalline HoFeO3 photocatalyst via heat treatment of products of glycine-nitrate 
combustion. Russian Journal of General Chemistry. 
https://doi.org/10.1134/S1070363218120022 
Mark, T. W., & Niel, A. Y. (2017). Characterization methods in inorganic chemistry. Oxford 
University Press. 
Nada, F. A., Ahmed, G., & Ekram, H. E.-A. (2016). Perovskite nanomaterials: synthesis, 
characterization, properties and applications.1st ed., Likun, P., Guang, Z. InTechOpen: 
London, UK. Chapter 4. 
Nguyen, A. T., Nguyen, N. T., Mittova, I. Ya., Perov, N. S., Mittova, V. O., Hoang, T. C. C., Nguyen, 
V. M., Nguyen, V. H., Pham, V., & Bui, X. V. (2020). Crystals structure, optical and magnetic 
properties of PrFeO3 nanoparticles prepared by modified co-precipitation method. Processing 
and Application of Ceramics. https://doi.org/10.2298/PAC2004255N 
Nguyen, A. T., Pham, V., Pham, L. Th., Nguyen, T. T. L., Mittova, I. Ya., Mittova, V. O., Vo, N. L., 
Nguyen, T. B. T., Bui, X. V., & Viryutina, E. L. (2020). Simple synthesis of NdFeO3 
nanoparticles by the co-precipitation method based on a study of thermal behaviors of Fe (III) 
and Nd (III) hydroxides. Crystals. https://doi.org/10.3390/cryst10030219 
Pham, D. R., & Nguyen, T. N. (2009). Chemistry of rare elements and radiochemistry. Publisher of 
University of Education. Ha Noi, Viet Nam. 
Rempel, A. A. (2007). Nanotechnologies. Properties and applications of nanostructured materials. 
Russian Chemical Reviews.  
Sasikala, C., Durairaj, N., Baskaran, I., Sathyaseelan, B., Henini, M., & Manikandan, E. (2017). 
Transition metal titanium (Ti) doped LaFeO3 nanoparticles for enhanced optical structure and 
magnetic properties. Journal of Alloys and Compounds. 
https://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.04.133 
Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Anh Tiến và tgk 
1169 
THERMAL AND MAGNETIC PROPERTIES OF HoFeO3 NANOPARTICLES 
PREPARED BY CHEMICAL CO-PRECIPITATION METHOD 
Nguyen Anh Tien*, Truong Thi Thuan, Do Hoang Phuc 
Ho Chi Minh City University of Education, Vietnam 
*Corresponding author: Nguyen Anh Tien – Email: tienna@hcmue.edu.vn 
Received: June 05, 2021; Revised: June 17, 2021; Accepted: June 21, 2021 
ABSTRACT 
In this paper, HoFeO3 orthoferrite nanoparticles with perovskite-type were successfully 
synthesized through a simple chemical co-precipitation method by using sodium solution 5% as a 
precipitating agent. After annealing the precursor at 700, 800, and 900°C for 60 minutes, a single 
phase HoFeO3 orthoferrite product was formed with an average crystallite size of 35-70 nm and the 
particle size of 30-50 nm. The average crystal size and lattice volume of nanocrystalline HoFeO3 
increased in line with the annealing temperature. The HoFeO3 samples showed antiferromagnetic 
properties with super-paramagnetic behaviour. The obtained properties are expressed as low values 
of coercive force (Hc < 10 Oe) and remanent magnetization (Mr ~ 0 emu·g
-1), high magnetization (Ms 
~ 5 emu·g-1)). The magnetic parameters of the HoFeO3 nanomaterials such as the coercive force and 
remanent magnetization are lower, but the saturation magnetization is higher compared to the 
published rare-earth perovskite orthoferrite nanomaterials LaFeO3, NdFeO3, PrFeO3. 
Keywords: chemical co-precipitation method; HoFeO3; nanomaterials; thermal and magnetic 
properties