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系統識別號 U0002-3007200811301300
中文論文名稱 CePd2Si2塊材與奈米微粒之物性研究
英文論文名稱 Physical properties of CePd2Si2 in bulk and nanoparticles
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 物理學系碩士班
系所名稱(英) Department of Physics
學年度 96
學期 2
出版年 97
研究生中文姓名 許耀東
研究生英文姓名 Yao-Dong Hsu
學號 695210194
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2008-07-01
論文頁數 61頁
口試委員 指導教授-張經霖
委員-錢凡之
委員-陳洋元
委員-張經霖
中文關鍵字 奈米微粒  反鐵磁 
英文關鍵字 nanoparticle  antiferromagnetic 
學科別分類 學科別自然科學物理
中文摘要 CePd2Si2塊材在10K左右會有一個反鐵磁轉換,在外加壓力下反鐵磁轉變溫度TN會隨著壓力的增加而往低溫移動,約在3 GPa時TN溫度將被壓到0K。且在加壓到約2.4GPa時樣品將會出現超導轉變Tc溫度約在0.3K,但當外加壓力超過約7GPa時樣品的超導轉變將會消失。本論文的目的在研究當樣品尺寸縮小到奈米等級時,是否會如同樣品受到加壓的效果一樣會有TN的壓抑與超導轉變的出現。我們發現當樣品尺寸約在3-4nm時樣品的反鐵磁轉變消失而變成順磁的磁性行為。且樣品的有效磁矩由塊材的2.42 μB降為約1.67μB,大概是塊材時的69 %。
英文摘要 Bulk CePd2Si2 has a anti-ferromagnetic transition at around 10 K. In the presence of external pressure, this anti-ferromagnetic transition temperature TN lowers with the increase in pressure. TN is oppressed to 0 K at roughly 3 GPa, and a superconducting transition appears when the pressure is increased to 2.4 GPa; the superconducting transition temperature Tc is around 0.3 K. However, when the external pressure exceeds 7 GPa the superconducting transition disappears. The goal of this research is to determine whether the nanoscale miniaturization of CePd2Si2 would, like bulk under external pressure, have the same oppression of TN and the same appearance of superconducting transition. We discovered that, for sample sizes of around 3~4 nm the anti-ferromagnetism disappears and paramagnetic behavior surfaces. Moreover, the effective magnetic moment drops to from the bulk 2.42μB to 1.67μB , which is around 69% that of bulk.
論文目次 第一章導論
§1-1奈米微粒簡介 1
§1-2稀土族元素與重費米化合物 4
§1-3 CePd2Si2樣品特性簡介與實驗動機 5
第二章 基本原理
§2-1超導簡介 7
§2-2磁性原理 10
§2-3 比熱原理 14
第三章 製備與測量
§3-1靶材製作----弧光放電系統 20
§3-2 奈米微粒製作----準分子雷射儀 23
§3-3 結構分析----X-Ray繞射儀 27
§3-4 磁性測量----SQUID 29
§3-5 比熱測量----He3棒比熱測量系統 31
第四章 實驗結果與討論
§4-1XRD結果分析 38
§4-2樣品尺寸分析 43
§4-3樣品磁性分析 49
§4-4樣品比熱分析 56
第五章 結論 60
參考文獻 61

圖目錄
圖1-1 樣品的電阻圖 5
圖2-1 超導態跟正常態的熵對溫度作圖 9
圖2-2 超導在T=Tc 時,在比熱上將會有一不連續的轉變 10
圖3-1 弧光放電系統示意圖與實體圖 22
圖3-2 X-Ray 形成時的光譜圖 27
圖3-3 當入射光跟散射光的角度滿足2dsinθ= nλ 時將發生繞射 28
圖3-4 為Philips 公司所生產的X 光機 28
圖3-5 Oxford 所生產的He3 棒 31
圖3-6 壓靶工具,在用力壓入後便可將其取出 33
圖3-7 樣品座實物圖 33
圖3-8 惠司同電橋設計 34
圖3-9 樣品座示意圖 36
圖3-10 樣品座裝置圖 36
圖4-1 塊材的XRD 結果 38
圖4-2 奈米微粒的XRD 結果 41
圖4-3 舊雷射樣品半高寬分析樣品尺寸之結果 43
圖4-4 新雷射樣品半高寬分析樣品尺寸之結果 44
圖4-5 利用矽單晶分析樣品尺寸結果 44
圖4-6 080320 樣品TEM 影像與統計表 45
圖4-7 080322 樣品TEM 影像與統計表 45
圖4-8 080404 樣品TEM 影像與統計表 46
圖4-9 080406 樣品TEM 影像與統計表 46
圖4-10 080512 樣品TEM 影像與統計表 46
圖4-11 080513 樣品TEM 影像與統計表 47
圖4-12 080516 樣品TEM 影像與統計表 47
圖4-13 不同樣品主峰與次峰的半高寬分佈 48
圖4-14 塊材磁性測量結果 50
圖4-15 塊材1/χ對T 圖 51
圖4-16 第一組樣品的χ-T 圖 52
圖4-17 第一組樣品的M-H 圖 52
圖4-18 第二組樣品的χ-T 圖 53
圖4-19 第二組樣品的M-H 圖 53
圖4-20 0512 樣品1/χ對T 圖 54
圖4-21 0513 樣品1/χ對T 圖 54
圖4-22 0516 樣品1/χ對T 圖 55
圖4-23 文獻的比熱對溫度圖 57
圖4-24 樣品比熱數據 58
圖4-25 CePd2Si2 樣品隨外加壓力下相的變化圖 59
圖4-26 電阻測量示意圖 59
圖4-27 電阻測量結果 60

表目錄
表4-1 塊材的晶格常數分析結果 40
表4-2 奈米微粒製程所使用的條件 41
表4-3 奈米微粒樣品尺寸分析與晶格常數分析結果 48
表4-4 有效磁矩表 54
參考文獻 參考文獻
[1] 張裕恒、李玉芝著,超導物理,儒林圖書,1-25,33~60,1992。
[2] Charles Kittel, Introduction to Solid State Physics, Seventh edition .
[3] S. Raymond and D. Jaccard, Electronic properties of CePd2Si2 under pressure, Physical review B, Vol 61, number 13,8922-8931(2000)
[4] Calculated from ICSD using POWD-12++, Hieble. K, Horvat. C, Rogl. P. J, Less-Common Met, 117, 375(1986)
[5] Calculated from ICSD using POWD-12++, Keskar. N. R, Chelikowsky.J.R, Phys.Rev.B.Condens Matter 46.1(1992)
[6] Calculated from ICSD using POWD-12++,Wolcyrz.M, Kepinski. L.J, Solid State.chem.99.409(1997)
[7] S.K. Dhar and E.V. Sampathkumaran, Magnetism of CePd2Si2:Heat Capacity and Susceptibility Studies
[8] A. J. Schofield , Non-Fermi liquids,p14 (1998)
論文使用權限
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