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姓名	陳志昱(Zhi-Yu Chen)  查詢紙本館藏	畢業系所	物理學系
論文名稱	顆粒間交互作用對安德森錫奈米超導與自旋極化的影響 (Effects of interparticle interaction on superconductivity and spin-polarization of Anderson Sn nanoparticles)
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摘要(中)	使用熱蒸鍍冷擬法製備錫奈米顆粒，經X光繞射光譜分析粒徑為4 nm，並使用X光繞射光譜分析樣品成分，錫占35%一氧化錫占65%。再由成分比例估算樣品殼層厚度0.6 nm與核心直徑4 nm。藉由改變聚合密度與加熱來探討顆粒間距變化對奈米顆粒的超導與自旋極化的影響。 樣品觀察到自旋極化，並且發現在聚合密度較低時，磁化曲線隨溫度的變化不明顯，聚合密度升高飽和磁化強度隨溫度上升而下降。飽和磁化強度隨顆粒間距有先上升後下降的趨勢，隨著溫度升高此變化趨勢變得不明顯。聚合密度f=2.3到f=76%皆未發現超導相轉變，而交流磁化率在聚合密度低時沒有變化，聚合密度高時略為上升。樣品於加熱溫度100℃時出現超導抗磁現象，隨著加熱溫度升高抗磁增加，加熱溫度180℃的抗磁大小約為100℃的3倍。使用Scalapino公式擬合超導轉變溫度發現有隨加熱溫度略為上升。
摘要(英)	The nanoparticle powerder Sn_100725 was fabricated by the thermal evaporation method. The XRD pattern was used to characterize the sample. The mean particle diameter was determined to be 4 nm by X-ray diffraction profiles. The composition of Sn/SnO is analyzed by refining the X-ray diffraction pattern using General Structural Analysis System (GSAS) program. The core diameter is calculated from the composition. Interparticle separation is adjusted by a hydraulic press. The superconducting diamagnetic screening effect was measurement through AC magnetic susceptibility. The temperature dependence of in-phase component can be described by the Scalapino’s expression. Superconductivity was not observed when packing fraction at f=2.3% to f=76%. Then anneal the sample from 100℃ to 180℃. When anneal at 100℃ the superconductivity appeared and as the annealing temperature increase the superconducting diamagnetic screening effect and Superconductor critical temperature increase. The spin polarization effects are observed in M(H) curve which can be described by Langevin function. The saturation magnetization was not depend on temperature obviously When the interparticle separation is far. When interparticle separation was closer, the saturation magnetization changed from increase to decrease and as the temperature increase the saturation magnetization decrease.
關鍵字(中)	★ 奈米粒子 ★ 電子自旋極化 ★ 超導 ★ 錫	關鍵字(英)	★ nanoparticle ★ tin ★ Sn ★ superconductivity ★ spin polarization
論文目次	目錄 論文摘要………………………………………………………………………i Abstract………………………………………………………………………ii 致謝……………………………………………………………………………iii 目錄……………………………………………………………………………iv 圖目與表目……………………………………………………………………vi 第一章 導論…………………………………………………………………1 1-1 錫的基本性質……………………………………………………1 1-2 邁斯納效應………………………………………………………3 1-3 約瑟夫遜穿隧效應………………………………………………5 1-4 奈米尺度的特殊性質……………………………………………7 第二章 樣品製備與儀器介紹………………………………………………9 2-1 奈米顆粒的製備…………………………………………………9 2-2 X光繞射儀介紹…………………………………………………12 2-3 顆粒粒徑與成分分析……………………………………………14 2-4 樣品壓合與加熱…………………………………………………19 2-5 物理特性量測系統………………………………………………22 第三章 錫奈米顆粒的磁性分析……………………………………………24 3-1 殼層厚度估算……………………………………………………24 3-2 磁化曲線…………………………………………………………25 3-3 朗之萬順磁理論擬合……………………………………………26 3-4 顆粒間交互作用對自旋極化的影響……………………………33 第四章 錫奈米顆粒的超導分析……………………………………………45 4-1 顆粒間交互作用對超導的影響…………………………………45 4-2 超導屏蔽效應擬合分析…………………………………………50 第五章 結論…………………………………………………………………56 參考文獻………………………………………………………………………57
參考文獻	參考文獻 [1] S. L. Kakani, S. Kakani, Superconductivity, (Anshan, UK, 2009) [2] N. W. Ashcroft, N. D. Mermin, Solid State Physucs, (Brooks/Cole, United States, 1976) [3] C. Kittle, Introduction to Solid State Physics, 8th ed, (Wiley, United States, 2005) [4] 張裕恒，李玉芝，超導物理，儒林圖書公司(1997) [5] W. H. Li, C. C. Yang, F. C. Tsao, S. Y. Wu, P. J. Huang, M. K. Chung, and Y.D. Yao, Phys. Rev. B. 72, 214516 (2005). [6] W.-H. Li, C.-W. Wang, C.-Y. Li, C. K. Hsu, C. C. Yang, and C.-M. Wu, Phys. Rev. B 77, 094508 (2008) [7] 何鈞考, 錫奈米微粒的超導參數與自旋極化, 中央大學碩士論文 (2006). [8] 黃竑杰, 零維銦奈米微粒的超導參數探討, 中央大學碩士論文 (2004). [9] 楊子澔, 鉛奈米微粒的結構分析與超導特性探討, 中央大學碩士論文 (2001). [10]H. Hori, T. Teranishi, Y. Nakae, Y. Seino, M. Miyake, S. Yamada, Anomalous magnetic polarization effect of Pd and Au nano-particles, Phys.Lett. A 263 406 (1999) [11] H. Hori, Y. Yamamoto, T. Iwamoto, T. Miura, T. Teranishi, and M. Miyake,Diameter dependence of ferromagnetic spin moment in Au nanocrystals, Phys.Rev. B 69 174411 (2004) [12] Y. Yamamoto, T. Miura, M. Suzuki, N. Kawamura, H. Miyagawa, T. Nakamura, K. Kobayashi, T. Teranishi, and H. Hori, Direct Observation of Ferromagnetic Spin Polarization in Gold Nanoparticles, Phys. Rev. Lett 93,116801 (2004) [13] 翁士宇, 微粒間交互作用對奈米錫超導參數的影響, 中央大學碩士 論文 (2007). [14] 陳書偉, 粒子間交互作用對奈米錫自旋極化的增益效應, 中央大學 碩士論文 (2007). [15] 楊仲準 物理雙月刊 32卷 2期 119-125 [16] 郭清癸、黃俊傑、牟中原，物裡雙月刊廿三卷六期，p614~p622 [17] 吳泰伯、許樹恩，X 光繞射原理與材料結構分析，三版，中國材料科 學學會，2004。 [18] 王進威，擬合X光繞射峰形判定奈米微粒粉末的粒徑分析，中央 大學碩士論文 (2006) [19] 李其紘，氧化殼層對於錫奈米顆粒超導性與自旋極化的影響，中 央大學碩士論文 (2010) [20] H. Hori et al., Phys. Rev.B 69, 174411 (2004) [21] Yajiang Chen,M D Croitoru, A A Shanenko and F M Peeters, J. Phys.: Condens. Matter 21 (2009) 435701 (7pp) [22] P. W. Anderson, J. Phys. Chem. Solids 11, 26 (1959). [23] B. Mühlschlegel, D. J. Scalapino, and R. Denton, Phys. Rev. B 6,1767 (1972).
指導教授	李文献(Wen-Hsien Li)	審核日期	2011-7-13
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