林春荣博士铁磁性尖晶石结.PDF

國立屏東大學應用物理系光電暨材料碩士班 碩 士論 文 指導教授：林春榮博士 鐵磁性尖晶石結構複合奈米材料製作及特性 之研究 研 究 生 ： 陳 志 彰 撰 中 華 民 國 1 0 4 年 1 月 摘 要 近年來，奈米材料由於擁有諸多的特殊性質，由於奈米材料的尺寸極小， 電子因而被限制在一個十分微小的空間內，導致電子輸送受到限制，電子平均自 由程縮短，因此電子的區域性和相干性因而增強，而尺寸變的縮小使得奈米物質 所能夠包含的原子數大幅降低，原子的周圍價電子能階間隔成獨特的不連續態， 又由於表面不完全鍵結比率甚高，因此表面能高，化學活性強，使得奈米材料的 光、電、熱、磁、等的物理性質與巨觀的整體物質有著顯著的差異性，這些特性 包含了: 量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應、巨觀量子穿遂效應等。 CuCr2Se4是所皆知的磁性材料，具有相當好的磁光特性，為正常尖晶石結 構，其居禮溫度為 433K；然而 FeCr2Se晶體結構為單斜，是反鐵磁材料。當我們4 將 Fe 以固定比例取代 Cu 製作出 Fe1-XCuXCr2Se4 奈米尺寸的粒子，觀察其特性改變 以及奈米化所產生的影響。以 XRD 量測其晶體結構狀態可以發現於 0≦X≦0.6 時 為尖晶石結構，0.6＜X＜0.9 為尖晶石結構與單斜並存，然而當 0.9≦X 則結構為 純單斜。再藉由 SQUID 量測其磁性特性以及居禮溫度的變化。RAMAN 光譜分析其 震動模的改變與晶格變化、晶系改變的關係。利用 TEM 觀察顆粒大小以及形狀， 使用EDX 和XPS 分析其成分比例。 關鍵字: CuCr 2Se4 、FeCr2Se4 、複合材料、奈米顆粒、X 光繞射儀、超導量子干涉 儀。 i    Abstract In recent years, because of nanomaterials has many special properties, due to the extremely small size of nanomaterials, electrons and thus is confined within a very small space, resulting in the electron transport is limited, the electron mean free path is shortened, and therefore the electronic regional and thus enhance the coherence, and reduce the size of the change makes the atoms contained nano substances can significantly reduce the valence electrons around atoms can be partitioned into distinct bands discontinuous state, and because the surface is not completely bond rate is very high, Therefore, high surface energy, chemical activity, making nanomaterials optical, electrical, thermal, magnetic, and other physical properties of the materia