博碩士論文 103222015 詳細資訊




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姓名 蔡享源(Hsiang-Yuan Tsai)  查詢紙本館藏   畢業系所 物理學系
論文名稱 錫銦合金奈米顆粒的超導及磁性探討
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摘要(中) 使用雙鍍源熱蒸鍍冷凝法製作銦與錫的奈米顆粒樣品,經由X光繞射譜圖以及TEM影像分析,樣品為β-In3Sn@In/γ-InSn4@Sn核殼結構奈米顆粒樣品,β-In3Sn核的粒徑為14 nm,In殼層的厚度為5.5 nm,超導臨界溫度為5.65 K;γ-InSn4核的粒徑為37 nm, Sn殼層厚度為3.4 nm,超導臨界溫度為5.37 K;銦的超導臨界溫度為2.84 K,與塊材相比降低約17%,這是由於量子尺寸效應的影響所導致。交流磁化率對溫度的關係圖中,在3 K與5.5 K附近都有明顯的轉折變化,這是因為顆粒核心與外殼的超導臨界溫度不同,並且兩種顆粒核心的超導溫度皆大於銦殼層或錫殼層,以至於會出現外殼層為正常態,核心為超導態的特殊情況發生。提高壓合密度後,顆粒的磁矩μ_p隨著下降,推測這是由於顆粒間的交互作用增強,使得表面與內部電荷重新分佈所造成。飽和磁化強度隨壓合密度上升而增強,是因為顆粒間距離縮短,磁矩密度增加所導致。
摘要(英) The nanoparticles were fabricated employing the gas-condensation method, using a chamber equipped with two decoupled evaporation sources for separate evaporation of In or Sn. XRD patterns and TEM images is utilized to determine the mean particle diameter, size distribution of the powder and nano-sized core@shell structure of β-In3Sn@In/γ-InSn4@Sn. 14 nm/37 nm is diameter ofβ-In3Sn/γ-InSn4, 5.5 nm/3.4 nm is thickness with In/Sn. 5.65 K/5.37 K/2.84 K is critical temperature ofβ-In3Sn/γ-InSn4/In.
The superconducting and magnetic properties are studied by AC magnetic susceptibility and magnetization measurements, in which magnetic properties and superconductivity are observed. The AC magnetic susceptibility has an inversion at 3 K, because the critical temperature is difference on core and shell. Magnetic hysteresis increase dependent on temperature cooling or packing fraction increasing.
關鍵字(中) ★ 合金
★ 奈米
★ 超導
★ 磁性
★ 錫
★ 銦
關鍵字(英)
論文目次 摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 v
表目錄 viii
第一章 簡介 1
1.1 塊材銦和錫的基本物理性質 1
1.2 超導物理特性簡介 2
1.3 奈米顆粒的物理特性 6
第二章 實驗儀器 7
2.1 X光繞射原理介紹 7
2.2穿透式電子顯微鏡介紹 9
2.3物理特性量測系統介紹 11
2.4壓合模具使用介紹 13
第三章 樣品製備與鑑定 15
3.1 樣品製備 15
3.2樣品結構及粒徑分析 17
第四章 核殼結構奈米顆粒的超導特性 35
4.1 超導屏蔽效應擬合分析 35
4.2 顆粒間距對超導的影響 48
第五章 核殼結構奈米顆粒的磁性分析 55
5.1 超導溫度以下的磁性分析 55
5.2 超導溫度以上的磁性分析 60
5.3熱誘發對超導顆粒磁矩的影響 69
第六章 結論 72
參考文獻 73
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指導教授 李文献 審核日期 2016-7-6
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