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研究生： 林元菩
Yuan-Pu Lin
論文名稱： 奈米銦粉末樣品之粒徑分佈對分析自旋極化現象的影響
指導教授： 李文献
Wen-Hsien Li
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 物理學系
Department of Physics
畢業學年度： 99
語文別： 中文
論文頁數： 68
中文關鍵詞： 粒徑分佈 、自旋極化 、奈米銦
外文關鍵詞： nanoparticle, Indium, multi-dispersed
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    • 我們首先用熱蒸鍍法，做出本實驗用的樣品In100418，並使用X
    光繞射儀得到樣品的繞射譜圖，接著使用GSAS 精算軟體進行成分分
    析，以積分寬法、共同體積函數法及原子力顯微鏡進行樣品之粒徑分
    析。
    接著，我們的實驗是將14nm 左右的銦粉末，放入膠囊，慢慢
    壓縮膠囊之體積，改變樣品的壓合密度。每一組壓合密度，皆藉由物
    理特性量測系統(ppms)，量測好幾組溫度之M-H 圖。
    這次我們將顆粒粒徑分佈對顆粒磁矩的影響，考慮進M-H 圖的
    擬合方程中，並探討此方法(multi-dispersed 擬合法)的必要性，以及對
    造此方法的到的自旋極化參數與過去只用單一顆粒磁矩的擬合函數
    法(mono-dispersed 擬合法)所得到的自旋級化參數，做分析與比較。
    發現了幾個現象:
    1. 此樣品之顆粒磁矩大小隨溫度增加而上升
    2. 此樣品之飽和磁化強度隨溫度增加而下降
    3. 此實驗中Multi-dispersed 擬合法得到的顆粒磁矩會比
    mono-dispersed 擬合法所得到的顆粒磁矩小很多

    At fast ,we made the sample that called In100418 by thermal
    evaporation method. We used X-ray diffract meter to get the spectra of
    diffraction by the sample, then we use the GSAS software to get the
    components of the sample.And we get the size of the sample by X-ray
    and AFM.
    We put the sample into the capsule, and change the packing fraction
    of the sample, then measured the magnetic properties by ppms. We get
    the M-H curve.
    Now, we considering the effect about particle moment that depend
    on particle size, we use new function to fit M-H curve, called
    multi-dispersed fitting method. And we use the method to argue the
    phenomenon of spin polarization . We find some phenomenon:
    1. For the sample, μp increased with temperature
    2. For the sample, Ms decreased with temperature
    3. The μp by multi-dispersed method is much smaller then the μp by mono-dispersed method

    摘要.....................................................i Abstract..................................................ii 致謝....................................................iii 目錄....................................................iv 圖目錄..................................................vi 第一章 簡介 .............................................1 1-1 塊材銦的物理特性..................................1 1-2 奈米尺度下之磁特殊性質............................2 參考文獻...............................................4 第二章 樣品製備、分析與儀器介紹..........................5 2-1 樣品製備...........................................5 2-2 實驗儀器介紹.......................................8 2-3 成分分析..........................................13 2-4 粒徑分析..........................................15 2-5 顆粒間距調控與估算................................23 參考文獻...............................................25 第三章 自旋極化參數分析..................................26 3-1 自旋極化模型......................................26 3-2 Mono-dispersed擬合方程.............................28 3-3 Multi-dispersed擬合方程.............................33 參考文獻..............................................36 第四章 數據分析與探討 ..................................37 4-1 數據擬合..........................................37 4-2 熱誘發對顆粒磁矩的影響............................41 4-3 熱擾動對飽和磁化強度的影響........................46 4-4 顆粒間交互作用對顆粒磁矩的影響....................50 4-5 顆粒間交互作用對飽和磁化強度的影響................53 第五章 結論..............................................55

    第一章
    [1] 姜壽亭、李衛，凝聚態磁性物理，科學出版社(2003)
    [2] H. Hori, T. Teranishi, Y. Nakae, Y. Seino, M. Miyake, and S. Yamada,
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    [3] B. Sampedro, P. Crespo, A. Hernando, R. Litrán, J. C. Sánchez López,
    C. LópezCartes, A. Fernandez, J. Ramírez, J. González Calbet, and M.
    Vallet,Phys. Rev. Lett. 91, 237203 (2003).
    [4] V. Kumar and Y. Kawazoe, Eur. Phys. J. D 24, 81 (2003).
    [5] Y. Yamamoto, T. Miura, M. Suzuki, N. Kawamura, H. Miyagawa, T.Nakamura,K. Kobayashi, T. Teranishi, and H. Hori, Phys. Rev. Lett.93, 116801 (2004).
    第二章
    [1] 許樹恩、吳泰伯，X光繞射原理與材料結構分析，初版，民全書
    局(1993).
    [2] 王進威，擬合X光繞射峰形判定奈米微粒粉末的粒徑分佈，國立
    中央大學碩士論文(2006).
    [3] 郭正次、朝春光，奈米結構材料科學，初版，全華科技圖書股份
    有限公司(2004).
    [4] Wackerly, Mendenhall, and Scheaffer, “Mathematical Statistics with Applications,” Duxbury Press.
    第三章
    [1] 吳勝允、李文獻，物理雙月刊，二十八卷五期(2006).
    [2] Manoj K. Harbola, and Viraht Sahni, Phys. Rev. B .37, 745 (1988).
    [3] V. Sahni, and K.-P. Bohnen, Phys. Rev. B 29, 1045 (1984).
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    [5] C.-M. Wu, C.-Y. Li, Y.-T. Kuo, C.-W. Wang, S.-Y. Wu, W.-H. Li,J Nanopart Res DOI 10.1007/s11051-009-9592-3
    [6] Y. Yamamoto, T. Miura, M. Suzuki, N. Kawamura, H. Miyagawa, T.Nakamura, K. Kobayashi, T. Teranishi, and H. Hori, Phys. Rev. Lett.93, 116801 (2004).
    [7] B. D. Cullity, INTRODUCTION TO MAGNETIC MATERIALS,
    (1984).
    [8] 陳志瑋，調控鎳奈米微粒粉末的磁化強度，國立中央大學碩士
    論文(2006).
    [9] N. J. O. Silva,* V. S. Amaral, and L. D. Carlos, PHYSICAL REVIEWB 71, 184408 (2005).

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