簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 劉志通
Chih-tung Liu
論文名稱: 利用熱蒸鍍成長鐵膜 及其奈米結構與磁性質之研究
The study of the structure and magnetism of Fe film grown by thermal evaporation
指導教授: 鄭偉鈞
Wei-chun Cheng
口試委員: 姚永德
Yung-te Yao
任盛源
Sheng-yuan Jen
余進忠
Chin-chung Yu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 106
中文關鍵詞: 鐵奈米棒熱蒸鍍
外文關鍵詞: thermal evaporation, iron nanorods
相關次數: 點閱:154下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

本研究以熱蒸鍍方式在矽(100)基板上成長鐵之奈米結構,分別以蒸鍍源溫度、通氬氣壓力、蒸鍍時間作為製程參數。利用XRD進行試片結構分析、SEM觀察表面形態、EDS作元素分析及VSM觀測樣品磁性質。
在蒸鍍源溫度為890℃時,通氬氣壓力4.8×10-1torr,蒸鍍時間為40分下的樣品,表面會形成鐵島嶼狀結構。於通氬壓力6.6×10-1torr與4.8×10-1torr下,於樣品表面上鐵膜可製作出鐵奈米棒,其直徑約為50奈米,長度約為250奈米。若將通氬壓力6.6×10-1torr與4.8×10-1torr樣品作比較,可知通氬氣的量較多,會使奈米棒形成的面積及數量較多。在垂直方向的磁滯曲線的量測顯示,具有奈米棒的樣品有較大的滯後現象,但其磁的易軸仍在膜面上,並具有較大的矯頑場,由此可知鐵的奈米棒狀物確實是成長在鐵膜上,並對其磁性質產生一定之影響。另外,亦發現若矽(100)基板有較佳之冷卻,則較易
形成奈米棒,故基板的冷卻有助於奈米棒之生長。


Utilizing thermal evaporation methods, we founed Fe films and nanostructures were fabricated on Si(100) substrates. The source temperature (Ts), growth pressure (Pg) and growth time (tg) were the experimental parameters in this study. After deposition the Fe samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and vibrating-sample magnetometer (VSM).
Iron nanoislands form on the Si surface under the condition, at Ts= 890oC, Pg= 4.8×10-1torr, and tg= 40 mins. The iron nanorods could be obtained under the pressure of 6.6×10-1 and 4.8×10-1 torr. The average diameter and the length of iron nanorods were 40 nm and 250 nm, respectively. In addition, the density of iron nanorods increased wich increasing the growth pressure or lowering the substrate temperature. The VSM measurements shows that the samples with iron nanorods have a better hysteresis behavior while applying an external magnetic field perpendicular to the film plane. Therefore, the iron nanorods indeed play an important role on the magnetic properties of iron samples.

第一章 緒論……………………………………………………………..1 第二章 文獻回顧………………………………………………………..3 第三章 實驗方法………………………………………………………..9 第四章 結果與討論………………………………………..…………..20 4.1. 蒸鍍源溫度之影響。……………..……..…………………...…20 4.1.1. 蒸鍍源溫度890℃。..………………………….…………..20 4.1.2. 蒸鍍源溫度980℃。……………………...……..…………..21 4.2. 通氬氣壓力之影響。………………….……………………..….22 4.2.1. 通氬氣壓力1.8x10-1torr。………………...……...………..22 4.2.2. 通氬氣壓力6.6x10-1torr。………………..…………..……..23 4.3. 蒸鍍時間之影響。……………………….……………………...25 4.3.1. 蒸鍍時間20分。……………...…………….....……………25 4.3.2. 蒸鍍時間60分。………………….………...………………26 第五章 結論……………………………………………………………90 參考文獻………………………………………………………………..91

1. S. Iijiima, Nature 354, 56 (1991)

2.張立德,牟季美,葉瑞銘,奈米材料和奈米結構 p.5,p.94,p.410,p.415,(2002)。

3.呂世源,科學發展,11月,359期,(2002)。

4.行政院國家科學委員會,科技年鑑奈米網 http://nano.nsc.gov.tw/ 。

5.蔡再昌,國立東華大學應用物理研究所碩士論文。

6.R. Birringer, H. Gleiter, H. P. Klein and P. Marquart, Phys. Lett. A
102, 611 (1984).

7.B.I. Yakobson and R.E. Smalley, American Scientist 85, 324
(1997).

8.尹邦躍,奈米時代 p. 63,(2002)。

9.W. Han, P. Redlich, F. Emst , M. Ruhle, Appl. Phys. Lett. 76,
652 (2000).

10.G.S. Cheng, L. Zhang. D , Y. Zhu, Phys. Lett. 75, 2455 (1999).

11.陳士元,國立台灣科技大學機研所碩士論文。

12.J. Westwater, D.P. Gosain, S. Tomiya, S. Usui, J. Vac. Sci. Technol, B 15,p554-557,(1997).

13.Kai Liu, J. Nogue´s, C. Leighton, H. Masuda and K. Nishio, I. V. Roshchin and Ivan K. Schuller, American Institute of Physics.81,
23,(2002).
14. J. Zhou, N. S. Deng, J. Chen and J. C. She, Chem. Phys. Lett. 382,
443 (2003).

15.Chunyu Pan, Zhengjun Zhang, Xin Su, Ye Zhao, and Jingguo Liu, American Physical Society, REVIEW B 70, 233404 (2004).

16.汪建民,材料分析,p.121-122,P156-157,(1998)。

17.朱勇青,國立台灣科技大學機研所碩士論文。

18.Z.W. Pan, Z.R. Dai, Z.L. Wang, Science 291, 1947, (2001).

19.Z.R. Dai, Z.W. Pan, Z.L. Wang, Adv. Funct. Mater. 13 ,9, (2003).

20.Y. Liu, Y. Qian, M. Zhang, Z. Chen, C. Wang, Mater. Res. Bull. 31
1029, (1996).

21.A.Gulino, S. Parker, F.H. Jones, R.G. Egdell, Chem. Soc. Faraday
Trans. 12, 2137, (1996).

22.許樹恩,吳泰伯,X光繞射原理與材料結構分析(修訂板) 中國材料科學學會,(1996)。

23.Jun Zhou, S.Z. Deng, Jun Chen, J.C. She, N.S. Xu, Chemical
Physics Letters ,365, 505–508, (2002).

24.K.H. Lee, H. Y. Lee, and W. Y. Jeung, W. Y. Lee, American
Institute of Physics,91,10,(2002).

25.X.Y. Zhang, G.H. Wen, Y.F. Chan, R.K. Zheng, X. X. Zhang,
and N. Wang, Appl. Phys. Lett.83,16,(2003).

無法下載圖示
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

QR CODE