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研究生: 洪尚德
Shang-De Hong
論文名稱: 零維銦奈米微粒的超導熱效應
Specific heat and superconducting behavior of zero dimension Indium nanoparticle
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: 92
語文別: 中文
論文頁數: 57
中文關鍵詞: 奈米粒子比熱量子效應能隙
外文關鍵詞: Indium, nanoparticle, specific heat, quantum size effect, energy gap
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  • 本實驗由熱蒸鍍機蒸鍍出三組奈米微粒,分別為5nm、8nm及12nm,並使用物理量測系統量測其比熱,將實驗得到的比熱值 除以正常態比熱 ,溫度 除以臨界溫度 ,將三組奈米微粒 與約化溫度 隨外加磁場的變化與塊材比較;用理論公式擬合後發現,平均電子能隙 會隨磁場的增加而減小,也會隨粒徑的增加而趨近於零;而由 可得到電子能隙 , 一樣會隨粒徑的增加而趨近於零。證明了粒徑越接近塊材,原子數目增多,導電電子數目跟著增加,使得費米能階附近的電子能階由分裂的能階進入連續的能階,所以電子能階才會趨近於零,此為量子效應的顯現。


    Three sets of Indium nanoparticle powders were fabricated by employing the gas-condensation method。We were measured the specific heat by using the “Physical property measurement system。According to theory,we can obtained the average single-electron level spacing with increasing magnetic applied field,the value of average single-electron level spacing is decreased。Form the formula,we obtain single-electron level spacing。It’s same with the average single electron level spacing,when the increasing magnetic applied field,the value was decreased。This is quantum size effect let single-electron level spacing decreased。

    論文摘要……………………………………………………………Ⅰ 致謝…………………………………………………………………Ⅱ 目錄…………………………………………………………………Ⅲ 圖目與圖表…………………………………………………………Ⅴ 第一章 簡介 1-1 奈米粒子的物理特性及應用……………………………1 1-2 量子尺寸效應……………………………………………4 1-3 實驗動機…………………………………………………7 第二章 實驗原理與實驗儀器 2-1 奈米微粒的備製…………………………………………8 2-2 粒徑判斷…………………………………………………10 2-3 比熱實驗裝置……………………………………………17 2-4 比熱實驗原理……………………………………………20 第三章 超導能隙隨粒徑變化的關係 3-1 Ginzburg-Landau理論…………………………………23 3-2 基本比熱理論……………………………………………26 3-3 奈米微粒熱力學理論……………………………………31 第四章 實驗結果與分析 4-1 比熱隨溫度變化的關係…………………………………35 4-2 與約化溫度( )的關係…………………………38 4-3 比熱的理論模擬…………………………………………41 4-4 比熱實驗結果與理論的擬合……………………………43 第五章 結論…………………………………………………………55 參考文獻………………………………………………………………56

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