四氧化三鐵之三光共振繞射研究

Resonant Three-wave X-ray Diffraction study on Fe3O4

顏英卉(Ying-Hui Yan)

指導教授 ： 張石麟

國立清華大學/原子科學院/先進光源科技學位學程/碩士(2010年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2010.00267

摘要

四氧化三鐵(Fe3O4)實際上是兩價鐵FeO與三價鐵Fe2O3兩種結構所組成。晶體結構與形成過程有關，包括雜質的存在與含量，且溫度變化與降溫過程都會影響到四氧化三鐵(Fe3O4)之結構。
此研究題目為在室溫中研究四氧化三鐵(Fe3O4)，在靠近鐵的吸收邊K-edge能量7.112KeV時利用多光繞射配合動力繞射理論觀察繞射峰在不同能量下強度、電子分布的變化及相位變化。
由於布拉格(Bragg)繞射強度正比於結構因子的絕對值平方，所以我們利用Joly提供的FDMNES求得結構因子(structure factor)，比較在多光繞射的實驗結果和FDMNES的理論計算結果。
使用的光源為國家同步輻射中心(NSRRC)的BL07A光束線，由單晶體(Si)雙晶單光儀(Double Crystal Monochromator, DCM)選擇入射光能量。
所量測的樣品為Fe3O4[111]，實驗在室溫的情況下進行，能量在鐵K-edge吸收邊附近，選擇的主繞射面(primary)為(2 2 2)，次繞射面(secondary)為(1 -1 3)，透過多光X光共振繞射RMXD(Resonant Multiple-wave X-ray Diffraction)的方式，觀察相位翻轉的現象。
最後在實驗所收取到的三光繞射強度分佈圖中觀測到兩次的相位翻轉現象，並經由擬合的方式，求出數據中的三光相位 、結構因子、半寬，確實有相位變化的現象，與X光吸收光譜圖對照，相位發生變化的能量，大致在pre-edge和main-edge的位置。

關鍵字

三光共振繞射 ； 四氧化三鐵 ； 顏英卉

參考文獻

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