製備經摻雜奈米粒子與其特性研究

Preparation and Characterization of Doped Nanocrystal Materials

許彩珍(Tsai-Jen Shiu)

指導教授 ： 蘇雲良

國立清華大學/理學院/物理學系/碩士(2007年)

摘要

本論文以”非水解溶凝膠法”製備摻雜與非摻雜Co、Ni原子之ZrO2與HfO2奈米粒子，欲研究可能出現於材料中的物理現象。於”非水解溶凝膠法”製備出的奈米粒子，在室溫下以X光繞射分析出具有一定程度的晶性，其大小以謝樂方程與穿透式電子顯微鏡觀測估計平均粒子直徑約為5nm以下，但此些粒子形狀多為不規則狀。各樣品間能隙上的變化也反應其組成物與結構上的不同。於磁性方面，未摻雜其他元素的ZrO2與HfO2粒子表現微弱的反磁性，而一旦摻雜入過度金屬Ni、Co，順磁性便超越原本的反磁性質，並於溫度40K下經摻雜後的奈米粒子皆無發現鐵磁性存在。

關鍵字

氧化鋯 ； 氧化鉿

並列摘要

“Nonhydrolytic Sol-Gel Synthesis Method” is adopted to prepare not only ZrO2 and HfO2 but also Co-doped and Ni-doped ZrO2、HfO2 nanoparticles in this paper﹒It can be found that Zr compounds are well-crystallized and average particle size is estimated below 5 nm﹒Hf compounds are bad-crystallized and appearance of particles reveals nonhomogeneity﹒It may be attribute to the factor in experimental conditions like temperature or pressure﹒Otherwise，ZrO2 and HfO2 particles reveal diamagnetism，but Co-doped and Ni-doped ZrO2、HfO2 particles are paramagnetic﹒Ferromagnetism is not detected in all kind of particles at 40K﹒

參考文獻

1.G. Dutta, K. P. S. S. Hembram, G. M. Rao, and U. V.

Waghmare,Appl. Phys. Lett. 89, 202904 (2006)

2.T. V. Perevalov, V. A. Gritsenko, S. B. Erenburg, A. M.

053704 (2007)

3.H. Wong and H. Iwai, Microelectron. Eng. 83, 1867 (2006)