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姓名 林政延(Cheng-Yen Lin) 查詢紙本館藏 畢業系所 物理學系 論文名稱 金奈米顆粒的二階段熱膨脹現象
(Two-step thermal expansion of Au nanoparticles)相關論文 檔案 [Endnote RIS 格式]
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摘要(中) 本論文探討金奈米顆粒的二階段熱膨脹現象，並透過觀測實空間電荷分佈圖來進行分析。
由熱蒸鍍冷凝法製備的金奈米顆粒，其XRD譜圖經分析得粒徑為1.6 nm。由變溫XRD實驗對金奈米顆粒做各溫度的掃描，分析的結果發現以200 K為分界的二階段熱膨脹現象：80 K至200 K晶格常數隨溫度變動不大，200 K至300 K則為熱膨脹。
透過GSAS軟體將各溫度的XRD譜圖富立葉轉換成實空間的電荷分佈圖來觀測晶格單胞中電荷分佈隨溫度的變化。分析的結果發現80 K至200 K由於電子從正電荷範圍移出造成正電荷範圍的熱縮，抗衡了聲子熱膨脹效應，使晶格常數隨溫度變動不大。而200 K至300 K則由於電子移入正電荷範圍造成正電荷範圍的熱膨脹，與聲子熱脹效應共同對晶格常數造成熱膨脹。
摘要(英) The two-step thermal expansion phenomenon of 1.6 nm Au nanoparticles was observed in this study. Moreover, employing the direct observation technique of charge distribution reveals charge transference that affects thermal expansion.
The gold nanoparticles powder was fabricated by employing the thermal evaporation method. The mean diameter of the sample is merely 1.6 nm determined by analyzing the X-ray diffraction pattern.
Temperature-dependent X-ray diffraction patterns were measured to study the thermal evolution of lattice constant. The results reveal a two-step thermal expansion phenomenon demarcated at 200 K. The lattice constant wouldn’t vary obviously from 80 K to 200 K, and from 200 K to 300 K it’s thermal expansion.
The X-ray diffraction patterns were also transformed into charge distribution maps through the Fourier function of GSAS. The results reveal charge transference that corresponds to the two-step thermal expansion. The electron gradually leaves from the region of positive charge from 80 K to 200 K which reduces the positive region, and that contends the phonon contribution to the expansion of lattice constant. The electron come into the positive region from 200 K to 300 K which expands the positive region and together with the phonon effect that cause thermal expansion of lattice constant.
關鍵字(中) ★ 熱收縮
★ d軌域
★ 電子轉移
★ 二階段熱膨脹
★ 奈米顆粒
★ 金
★ 實空間電荷分佈圖關鍵字(英) ★ two-step thermal expansion
★ d-orbital
★ theraml contraction
★ nanoparticles
★ gold
★ FOBS
★ charge distribution map
★ electron transference
★ NTE論文目次 論文提要…………………………………………………… i
英文提要…………………………………………………… ii
致謝……………………………………………………………… iii
目錄……………………………………………………………… v
圖目錄………………………………………………………… vii
表目錄………………………………………………………… x
第一章 簡介
1-1 金的基本特性…………………… 1
1-2 奈米顆粒的基本特性…… 2
1-3 熱膨脹…………………………………… 4
第二章 實驗過程與儀器介紹
2-1 奈米顆粒製備…………………… 8
2-2 X 光繞射儀介紹……………… 12
2-3 變溫設備的架設……………… 14
2-4 XRD 的零點校正……………… 19
第三章 樣品基本性質分析
3-1 XRD 譜圖簡介…………………… 29
3-2 GSAS參數選定…………………… 31
3-3 樣品台高度選定……………… 37
3-4 Rietveld精算法對繞射峰強度比的討論… 40
3-5 樣品的平均粒徑……………… 48
3-6 樣品的粒徑分佈……………… 51
第四章 實驗數據與分析
4-1 變溫XRD數據……………………… 53
4-2 實空間電荷分佈圖………… 55
第五章
結論……………………………………… 68
參考文獻…………………………………………………… 70
參考文獻 [1] H. Purdum, P. A. Montano, G. K. Shenoy, and T. Morrison, Phys. Rev.B 25,4412 (1982).
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指導教授 李文献(W.H. Li) 審核日期 2011-7-18 推文 plurk
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