在鐵的吸收能量附近觀察Fe3O4的電荷分佈對三光不變相位的影響

X-ray Resonant Diffraction Near Fe K-edge for Magnetite

陳正剛(Jheng-gang Chen)

指導教授 ： 張石麟

國立清華大學/理學院/物理學系/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2008.00511

摘要

磁鐵礦在低溫時會有導體非導體相變現象發生，而其發生的原因一直是人們關注的焦點。
Verwey發現在溫度大約120K時，$Fe_3O_4$的導電率會變異常的小，類似電阻隨溫度的一階相變。
隨後，Verwey提出一套理論，說明許多氧化物，在低溫時會有電子被限制自由的現象，導致電阻會突然的上升。
雖然這個理論可以解釋電阻相變的現象，但是實驗上一直沒有直接的證據顯示電子被限制的現象。
我們嘗試能量在鐵的吸收邊附近，利用三光繞射的方法觀察低溫時磁鐵礦的結構變化。
在這個議題上有很多人試著藉由各種不同方法去測量，而在近年來也有許多實驗得到了磁鐵礦在低溫時確實有電荷分佈改變的證據。
從我們RXD實驗數據與FDMNES的理論計算結果，也可以看到類似的現象。
但是由RXD得到的結果對電荷分佈的敏感度不高，因此無法從中得到電荷分佈更精確的數值資訊。
實驗上由於三光繞射強度不強，因此沒有觀測到適合的三光繞射峰。
但從理論計算的結果顯示，我們發現確實有某些三光複繞射對磁鐵礦是否有電荷分佈的改變相當敏感。
從MXRD實驗結果與理論計算來看，主繞射面(222)對解析磁鐵礦的電荷分佈結構可能不是適合的主繞射面。
因此我們可以試著去尋找對磁鐵礦的電荷分佈結構較敏感,如(003)，但複繞射峰較強的反射面，當我們的主繞射面，希望可以從中得到更好的結果。

關鍵字

三光不變相位

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參考文獻

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