利用共振腔量測多壁奈米碳管之介電常數

Dielectric Constants of Multi-wall Carbon Nanotubes from Low Frequency to Microwave Frequency

王鈺潔(YU-CHIEH WANG)

指導教授 ： 呂助增

國立清華大學/理學院/物理學系/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2007.00321

摘要

介電常數是描敘材料性質的一個重要的物理參數，本實驗主要是在量測多壁奈米碳管（multi-walled carbon nanotube, MWCNT）從低頻至微波頻段的介電常數，實驗中是利用微波共振腔的方式來量測其介電常數，介電質樣品中除了多壁奈米碳管，還加入氧化鋁及石蠟；因為氧化鋁為高介電常數、低損耗之物質，可避免電磁波被多壁奈米碳管損耗殆盡，而石蠟可去除樣品中之水氣及空氣，使樣品無其他雜質。
利用基本的Maxwell方程式及高頻電磁模擬軟體HFSS加以分析，我們設計一個可調式共振腔，調變其探針可達耦和最佳化且共振腔內共振模態的電磁場分佈情形為TM010模態。將混合物樣品放入微波共振腔內，使用網路分析儀來量測共振模態以及共振頻率，再藉由電磁理論的分析、微波電路的公式，及數學運算軟體Mathematica的輔助計算，可以得到多壁奈米碳管的介電常數。

關鍵字

共振腔 ； 奈米碳管 ； 介電常數

參考文獻

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