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研究生： 李鎮宇
Chen-Yu Lee
論文名稱： 錫鎳奈米核殼結構的法拉第磁感應探討
指導教授： 李文献
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
論文出版年： 2016
畢業學年度： 104
語文別： 中文
論文頁數： 72
中文關鍵詞： 錫鎳奈米 、法拉第磁感應 、磁性鬆弛 、弛豫現象
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    • 本篇論文討論 Sn@Ni 核殼結構奈米顆粒的磁性、超導研究與磁性
    鬆弛行為，使用熱蒸鍍冷凝法的雙鍍源方式製作本樣品，經由 X 光繞
    射譜圖、EDXS與 TEM判定 Sn核直徑為2.4 nm，Ni殼的厚度為 1.9 nm。
    Sn@Ni 在外加磁場 Ha = 200 Oe 的阻擋溫度 TB = 43 K， ；Ha = 1 kOe
    ，TB = 6 K；Ha = 5 kOe，TB = 2.4 K。對其做磁化率隨著溫度變化的實
    驗，可發現 Sn@Ni 具有弱自旋玻璃行為與超導臨界磁場 Hc0 = 2.9
    kOe。
    Sn@Ni 奈米顆粒磁性鬆弛研究具有磁化強度翻轉的行為，此行為
    可得知與本樣品為核殼結構有關。磁化強度隨時間鬆弛的曲線，應有
    兩個分量的貢獻，分別是殘留的磁化強度 Mr 曲線和感應的磁化強度
    Mi曲線。弛豫現象與溫度、外加磁場、降場速率有關。
    最後將 Sn@Ni 與本實驗室的 Au@Ni 做個比較，可得知 Sn@Ni 感
    應的磁化強度百分比 Pi0比 Au@Ni 的來的強。

    We report on the magnetic properties, superconductivity and magnetic relaxation
    behaviors in the nano-sized Sn@Ni core@shell particles. The Sn@Ni NPs were
    fabricated employing the gas-condensation method, using a chamber equipped with two
    decoupled evaporation sources for separate evaporation of Sn or Ni. We use X-ray
    diffraction pattern, energy-dispersive X-ray spectroscopy and transmission electron
    microscopy, resulting in a mean particle core diameter of 2.4 nm and shell thickness of
    1.9 nm.
    In applied magnetic field Ha = 200 Oe, the blocking temperature TB of Sn@Ni is 43
    K; Ha = 1 kOe, TB = 6 K; Ha = 5 kOe, TB = 2.4 K. Doing χ(T) experiment, Sn@Ni has
    weak spin glass behavior and the critical magnetic field Hc0 = 2.9 kOe.
    The study of magnetic relaxation behaviors of Sn@Ni NPs had inverse magnetization
    behavior. It related to core@shell structure and it depended on temperature, applied
    magnetic field, and turning the Ha off. M(t) should have two components: remanent
    magnetization Mr and Faraday inductive magnetization Mi.
    At last, we made a comparison between Sn@Ni and Au@Ni. The ratio of Faraday
    inductive magnetization Pi0 of Sn@Ni had much stronger than Au@Ni.

    論文摘要........................................................................................................ i Abstract .........................................................................................................ii 致謝..............................................................................................................iii 目錄..............................................................................................................iv 圖目錄..........................................................................................................vi 第一章 簡介................................................................................................. 1 1.1 緒論................................................................................................ 1 1.2 錫與鎳的物理性質介紹................................................................ 2 1.3 實驗動機........................................................................................ 4 第二章 實驗儀器與樣品粒徑分析............................................................. 5 2.1 奈米顆粒的製備............................................................................. 5 2.2 X 光繞射原理介紹......................................................................... 7 2.3 核殼結構與粒徑分析..................................................................... 9 2.4 物理特性量測系統介紹............................................................... 13 第三章 Sn@Ni 奈米顆粒的磁性與超導現象.......................................... 15 3.1 阻擋溫度...................................................................................... 15 3.2 外加頻率對磁化率的影響.......................................................... 17 3.3 外加磁場對超導溫度的影響...................................................... 20 第四章 Sn@Ni 奈米顆粒的磁性鬆弛行為與擬合分析.......................... 24 v 4.1 磁性鬆弛現象.............................................................................. 24 4.2 描述擬合曲線............................................................................... 29 4.3 低磁場降溫後的磁性鬆弛行為與擬合分析 .............................. 33 4.4 中磁場降溫後的磁性鬆弛行為與擬合分析 .............................. 39 4.5 高磁場降溫後的磁性鬆弛行為與擬合分析 .............................. 45 4.6 外加磁場對磁性鬆弛的影響...................................................... 51 4.7 降場速率對磁性鬆弛的影響...................................................... 54 第五章 結論............................................................................................... 57 參考文獻..................................................................................................... 59

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