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研究生:許婉茹
研究生(外文):wan-ru shiu
論文名稱:奈米級Fe3O4及FePt磁流體在外加磁場下之光學性質研究
論文名稱(外文):Magnetic field induced optical properties of magnetic fluid of Fe3O4 and FePt nanoparticles
指導教授:吳坤東姚永德姚永德引用關係
指導教授(外文):KUNG-TUNG WUYEONG-DER YAO
學位類別:碩士
校院名稱:輔仁大學
系所名稱:物理學系
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:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:82
中文關鍵詞:化學共沉法磁流體穿透率
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使用化學共沉法並利用不同的PH值製備不同尺寸的Fe3O4磁流體,實驗中發現粒徑會隨著PH值增加而減少。FePt磁流體部分,在VSM曲線圖中可看出三種樣品都為順磁性物質。並得知粒徑愈大,其飽和磁化量σs則愈大。

由於溶媒不同,造成磁束的排列不同,產生出不同的光學特性,波長在Fe3O4油性磁流體中與穿透率成正比,波長越長穿透率越大,而水性磁流體卻成反比。穿透率變化量上,油性磁流體粒子徑與穿透率的變化量成正比,而水性磁流體卻成反比。FePt磁流體的穿透率與波長成正比,飽和磁化量與波長成正比。在光學顯微鏡所拍攝的照片,可發現油性磁流體的磁流體粒子徑與粒子變化率成正比,而水性磁流體相反,這樣的趨勢和穿透率變化量是一致的,從此處我們可以驗證油性與水性在不同粒徑下光學特性的差異。
Use chemical co-precitation method and use different PH value preparation different size Fe3O4 magnetic fluid, in theexperiment discovered the particle size can increase along with reduction of the PH value . The parts of FePt magnetic fluid , we can find three kind of samples in the VSM diagram of curves which are paramagnetism. And knows the particle size in a big way,its satuated magnetization σs then is bigger.

Because different solvent, creates different partical arrangement and different optics characteristic, the wavelength in the Fe3O4 hydrophobic magnetic fluid with transmittences has the direct ratio, but the hydrophilic magnetic fluid actually has the inverse ratio.By the change quantity of transmittences,the partical size of Fe3O4 hydrophobic of magnetic fluid and the transmittences in change quantity has the direct ratio, but the hydrophilic of magnetic fluid has the inverse ratio. The FePt magnetic fluid with transmittences has the direct ratio, and its satuated magnetization has the direct ratio with the wavelength too.

With the picture of captured images by using optical microscope,we can find the partical size of Fe3O4 hydrophobic of magnetic fluid with transmittences in change quantity has the direct ratio, but the hydrophilic of magnetic fluid has the inverse ratio.Such tendency and transmittences in change quantity is consistent, so we may confirm the different optical characteristic of hydrophobic and hydrophilic magnetic fluid in the different particle size .
中文摘要.……………………………………………………………………i
Abstract.……………………………………………………………………ii
致謝…………………………………………………………………………iii
目錄.…………………………………………………………………………iv
索引 .…………………………………………………………………………1
第一章 緒論.…………………………………………………………………7
1-1 奈米科技簡介……………………………………………………7
1-2 磁流體簡介.……………………………………………………11
第二章 相關理論.…………………………………………………………14
2-1奈米材料的物理效應..…………………………………………14
2-2磁流體的安定性…………………………………………………16
2-3 磁流體的磁特性…………………………………………………20
2-3-1單磁區. …………………………………………………20
2-3-2超順磁性. ………………………………………………22
2-3-3磁滯曲線圖. ……………………………………………25
第三章 實驗 ………………………………………………………………27
3-1磁流體的製備……………………………………………………27
3-1-1 Fe3O4磁流體的製備………………………………………27
3-1-2 FePt磁流體的製備………………………………………29
3-2 磁流體量測… …………………………………………………31
3-2-1 X-ray量測 ………………………………………………31
3-2-2 光譜量測. ………………………………………………32
一、光譜量測儀器介紹 ……………………………………32
(A)Cary 5E 光譜儀……………………………………32
(B)Cary 5E 光譜儀穿透附件…………………………34
(C)GAUSS / TESLA METER……………………………35
(D)凹槽玻片……………………………………………36
二、光譜的量測步驟 ………………………………………36
3-2-3 光學顯微鏡儀器介紹. …………………………………37
一、光學顯微鏡. ……………………………………………37
二、迪奧MD35電子目鏡. …………………………………39
第四章 實驗結果與分析……………………………………………………40
4-1 Fe3O4磁流體粒子尺寸分析 ……………………………………40
4-2 Fe3O4磁流體X-Ray的量測 ……………………………………41
4-3 Fe3O4磁流體光學量測的結果與分析.…………………………42
4-3-1 波長比較. ………………………………………………42
4-3-2 穿透率變化量比較………………………………………47
4-3-3 不同薄膜厚度穿透率變化量比較………………………50
4-3-4 光學顯微鏡的測量 ……………………………………53
4-3-5油性及水性磁流體比較的結果與分析…………………61
4-4 FePt磁流體X-Ray的量測. ……………………………………62
4-5 FePt磁流體VSM的測量…………………………………………63
4-6 FePt光學測量的結果與分析.…………………………………63
4-6-1 波長分析…………………………………………………63
4-6-2 FePt磁流體穿透率變化量………………………………65
第五章 結論…………………………………………………………………69
參考資料 …………………………………………………………73
【01】MORRIS COHEN,“Introduction to Magnetic Materials”,Chp.6,185(馬陵出版社,台灣,1972)
【02】黃忠良,“磁性流體理論應用” Chp2,9-15(復漢出版社,台灣1988,)
【03】蘇品書,“超微粒子材料技術”59-106(復漢出版社,台灣,1989)
【04】陳彥良,“奈米級氧化鐵磁流體在外加磁場下之光學性質研究”
,天主教輔仁大學物理系碩士論文,6-14(2004)
【05】蘇品書,“超微粒子材料技術”,14-24(復漢出版社,台灣,1989)
【06】黃忠良,“磁性流體理論應用”,107-119(復漢出版社,台灣,
1988)
【07】蔡煥修,“磁流體的研究”,成功大學物理系碩士論文,21-29,
(1992)
【8】黃忠良,“磁性流體理論應用”,95-96(復漢出版社,台灣,
1988)
【9】陳彥良,“奈米級氧化鐵磁流體在外加磁場下之光學性質研究”
,天主教輔仁大學物理系碩士論文,28-32(2004)
【10】黃忠良,“磁性流體理論應用”, 103(復漢出版社,台灣,
1988)
【11】下飯阪達,“粉體液相中凝集分散”,粉體粉末冶金,第十二卷第六號,263-274(1966)
【12】下飯阪達、中缽良治、中塚勝人、佐藤惟陽,“磁流體製造性質”,粉體粉末冶金,第22卷第1號,22-26(1975)
【13】蔡雅惠,“四氧化三鐵磁流體及金奈米粒子溶液之光學特性研究”,天主教輔仁大學物理系碩士論文,26(1999)
【14】李秉中,“利用X光繞射峰形探討奈米粉末的粒徑分析”,中央大學物理系碩士論文,1-20(2002)
【15】陳彥良,“奈米級氧化鐵磁流體在外加磁場下之光學性質研究”,天主教輔仁大學物理系碩士論文,44-49(2004)
【16】蔡雅惠,“四氧化三鐵磁流體及金奈米粒子溶液之光學特性研究”,天主教輔仁大學物理系碩士論文, 42(1999)
【17】陸光中,“垂直磁場下磁流體薄膜晶格之有序排列”,國立中山大學物理系碩士論文,4-13(2002)
【18】林曼倩,“磁流體的磁光效應”,國立中山大學物理系碩士論文,3-14(2001)
【19】蔡雅惠,“四氧化三鐵磁流體及金奈米粒子溶液之光學特性研究”,天主教輔仁大學物理系碩士論文, 27(1999)
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