| 姓名 |
沈憲泓(shian-hung shen)
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物理學系 |
| 論文名稱 |
氧化殼層對鎳奈米微粒矯頑場及殘留磁化強度的影響
(The effect on coercivity and residual magnetization of partially oxidized nickel nanoparticles)
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| 相關論文 | |
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| 摘要(中) |
觀察不同氧化程度的鎳奈米微粒，探討其氧化殼層厚度對樣品磁性影
響。經過25 天的氧化過程，4.6 nm 的鎳奈米微粒氧化殼層由0.13 nm 增加
至0.27 nm，而2 nm 的鎳奈米微粒氧化殼層由0.16 nm 增加至0.3 nm，經
由磁性量測我們觀察到二個現象。
1. 經由場冷(field-cooled)及零場冷 (zero-field-cooled) 過程之磁化強
度隨溫度變化圖得知，隨著氧化殼層增加，4.6nm 樣品阻隔溫度( B T )升高
了大約50K 而2nm 的樣品升高了20K。此二樣品FC 曲線在低溫皆有轉折，
推測在此溫度氧化殼層發生相變所造成。
2. 平均粒徑4.6 nm 之鎳奈米微粒隨著氧化層厚度的增加，使得矯頑場
逐漸增強，且在溫度為40K 左右，矯頑場數值達到極大，矯頑場極大值由
35 Oe 上升到53 Oe，增強了1.5 倍左右，但殘留磁化強度對不同溫度之變
化圖則無明顯差異。然而2 nm 的鎳奈米微粒隨著氧化層增厚時，樣品矯頑
場有明顯增強效益，在溫度為20K 左右，其極大值由30 Oe 增強至113 Oe，
增強的輻度為4 倍左右，殘留磁化強度極大值由4.47 emu/g 提升至7.64
emu/g，且出現極大值之溫度由1.8K 升高至20K。 |
| 摘要(英) |
We report a systematic investigation of the magnetic properties of Ni
nanoparticles after three extents of oxidation. First we prepared two sizes
samples by PVD(physical vapor deposition). Then the samples were
oxidized by 25 days. A series of copper nanoparticles were oxided to form
core-shell structure.
We find that TB of the core-shell structure Ni /NiO(4.6nm) increases
50K, the TB of the other one sample(2nm) increases 20K. When temperature
is at 40 K, all of the sample have a peak in the field-cooled (FC)
temperature-dependent magnetization .When the NiO shell is wider, the
phenomenen is distincter.
By the NiO shell thickness from 0.13nm to 0.27nm, the maximum
coercivity of the sample(4.6nm) increases 1.5 times. In the same, by the NiO
shell thickness from 0.16nm to 0.3nm the the maximum coercivity of the
other sample(2nm) increased 4 times. |
| 關鍵字(中) |
★ 矯頑場
★ 殘留磁化強度
★ 奈米微粒 |
關鍵字(英) |
★ coercivity
★ nickel
★ nanoparticles |
| 論文目次 |
論文摘要..................................................................................................Ⅰ
Abstract……………………………………………………………… Ⅱ
致謝..........................................................................................................Ⅲ
目錄..........................................................................................................IⅤ
圖目..........................................................................................................ⅤI
表目..........................................................................................................ⅩⅡ
第一章 引論…………………………………………………………… 1
1-1 磁性奈米元件自旋閥系統的發展………………………… 1
1-2 實驗動機………………………………………………………3
第二章 樣品的備製與分析…………………………………………… 4
2-1 鎳奈米微粒的備製與氧化過程…………………………… 4
2-2 鎳奈米微粒粒徑分析……………………………………… 8
2-3 氧化程度分析…………………………………………… 20
第三章 磁性理論…………………………………………………… 31
3-1 朗之萬順磁理論………………………………………… 31
3-2 磁滯曲線 ……………………………………………… 36
3-3 鐵磁與反鐵磁介面之理論機制………………………… 38
第四章 實驗數據分析與探討…………………………………………44
4-1 改變氧化層厚度之磁化強度隨溫度變化之磁特性…… 44
4-2 磁滯曲線與理論擬合……………………………………… 51
4-3 鎳與氧化鎳殼層對介面對矯頑場與殘留磁化強度的影響…62
第五章 結論……………………………………………………………70
參考文獻………………………………………………………………..72 |
| 參考文獻 |
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央大學碩士論文
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[12] Salah A. Makhlouf et al.,J.Appl.Phys.,Vol.81,No.8(1997) |
| 指導教授 |
李文献(Wen-Hsien Li)
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審核日期 |
2007-7-16 |
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