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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陸中光
研究生(外文):Chun-Kaung Lu
論文名稱:垂直磁場下磁流體薄膜晶格之有序分析
論文名稱(外文):Ordering Classification of Colummnar Lattices in Magnetic Fluid Thin Film Subject to Perpendicular Fields
指導教授:姜一民
指導教授(外文):I. M. Jiang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:物理學系研究所
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:51
中文關鍵詞:磁流體
外文關鍵詞:magnetic fluid
相關次數:
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本文的主旨是研究磁流體薄膜在外加垂直磁場下所形成二維晶格結構之有序性隨時間的變化。磁流體薄膜在外加垂直磁場下會聚集成磁柱,磁柱彼此間因為磁力的作用而形成一特殊的六角對稱二維晶格結構。
依外加垂直磁場的不同可分為交流磁場和直流磁場;交流磁場調變不同的頻率,直流磁場調變磁場最終的強度來進行實驗;同時利用方向相關函數、FFT圖和二維晶格圖來分析二維晶格有序性的變化。並且利用影像處理的技巧來判別不同時間磁柱的位置,進而探討在不同情況下磁柱運動的位移和平均速率。
Magnetic fluid aggregates magnetic columns when a perpendicular magnetic field is applied. The arrangement of magnetic columns forms hexagonal structures in equilibrium state. We study the ordering classification of colummnar lattices with time elapsed.
The perpendicular magnetic field can be categorized as AC and DC fields. To couduct experiments, AC filed changes frequency, and DC field changes the final intensity of magnetice field. We use the bond-orientation correlation function, FFT, and Delaunay triangulation plots of the images to analyze the data which is obtained from experiments. Through digital image processing techniques, we can also determine positions, displacements,and average speed of magnetic columns to undersand the two-dimensional ordering processes, while applying megnetic fields.
第一章導論1
第二章原理介紹4
2-1 磁柱形成之二維晶格4
2-2方向相關函數(orientational correlation function)G6(r)6
2-3 快速傅利葉轉換(Fast Fourier Transformation)9
2-4 拓樸缺陷(Topological Defects)11
第三章 實驗方法14
3-1 實驗樣品製備14
3-2 實驗儀器架設16
3-3 數位影像及實驗分析步驟19
3-3.1數位影像介紹19
3-3.2實驗影像分析步驟22
3-3.3磁柱位置之追蹤25
第四章 實驗結果與討論27
4-1 交流磁場下二維晶格之有序變化27
4-2 直流磁場下二維晶格之有序變化36
4-3 二維晶格有序結構之形成39
第五章 結論49
參考文獻51
1J. M. Kosterlitz and D. J. Thouless, J. Phys. C6, 1973, pp.1181.2B. I. Halperin and David R. Nelson, Physical Review Letters, 41, 1978, pp.1213David R. Nelson and B. I. Halperin, Physical Review B, 19, 1979, pp.24574A. P.Young, Physical Review B, 19, 1979, pp.1855.5R. Seshadri and R. M. Westervelt, Physical Review Letters, 66, 1991, pp.2774.6R. Seshadri and R. M. Westervelt, Physical Review B, 46, 1992, pp.51507C. A. Murray and D. H. Van Winkle, Physical Review Letters, 58, 1987, pp.1200.8C. A. Murray and R. A. Wenk, Physical Review Letters, 62, 1989, pp.1643.9Chi-Hui Chiang and Lin I, Physical Review Letters, 77, 1996, pp.647.10Win-Tau Juan, Zen-Hong Huang, Ju-Wang Hsu, Yin-Ju Lai, Lin I, Physical Review B, 58, 1998, pp.6947.11I. M. Jiang, C. Y. Wang, M. S. Tsai, H. E. Horng, C. Y. Hong, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 232, 2001, pp.181.12Y. H. Hwang and X. I. Wu, Physical Review E, 49, 1994, pp.3120.13黃忠良編撰,”磁性流體理論應用”,台南,復漢出版社,1999.14Chin-Yih Hong, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 201, 1999, pp.178.15Chin-Yih Hong, I. J. Jang, H. E. Horng, C. J. Hsu, Y. D. Yao, and H. C. Yang, Journal of Applied Physics, 81(8), 1997, pp.4275.16Chin-Yih Hong, Chih-Hao Lin, Chun-Hui Chen, Y. P. Chiu, S. Y. Yang, H. E. Horng, H. C. Yang, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 226-230(2001) pp.1811. 17楊武智, “影像處理與辨認”, 全華科技圖書, 1993.18P. M. Chaikin and T. C. Lubensky, “Principles of Condensed Matter Physics”, Cambridge University Press, Cambridge,(1995).19N. D. Mermin, “The Topological Theory of Defect in Order Media”, Rev. Mod. Phys. 51, 591,1979.20Rafael C. Gonzalez and Paul Wintz, “Digital Image Processing”, 2nd Edition, Addision-Wesley Publishing Company, 1987.
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