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研究生:李鴻民
研究生(外文):Hang-Ming Lee
論文名稱:利用X光吸收光譜研究La0.85Zr0.15MnO3電子結構
論文名稱(外文):The electronic structure of La0.85Zr0.15MnO3 studied by x-ray absorption spectroscopy
指導教授:彭維鋒彭維鋒引用關係
指導教授(外文):Way-Faung Pong
學位類別:碩士
校院名稱:淡江大學
系所名稱:物理學系碩士班
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:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:52
中文關鍵詞:XANESEXAFS
外文關鍵詞:XANESEXAFSManganese
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本論文主要以X光吸收光譜實驗研究鑭鋯錳氧的電子與原子結構。實驗包含室溫下Mn K- 和O K- 與Mn L3,2-edge X光吸收近邊緣結構(X-ray absorption near edge structure,XANES),以及分別在不同溫度和條件下量測O K-與Mn L3,2-edge XANES和Mn K-edge延伸X光吸收精細結構(Extended x-ray absorption fine structure,EXAFS)。由常溫下Mn K-edge和O K-與Mn L3,2-edge XANES得知樣品中錳的價數應為三價與四價間,所以樣品導電傳輸介子應為電洞(hole doped)。在變溫下Mn L3,2-edge與O K-edge XANES光譜圖中發現,在鐵磁金屬與反鐵磁絕緣區,O 2p和Mn
3d混合未佔據態強度因電荷轉移效應,呈相反趨勢。從變溫下Mn K-edge EXAFS 傅利葉轉換得知,因結構上的扭曲在電性與磁性相變點TMI (絕緣體轉金屬之溫度)、TC (反鐵磁轉鐵磁之溫度)前後有著急劇的改變,影響電性與磁性在相變點前後上的變化。
The electronic and atomic structures of the La0.85Zr0.15MnO3 were investigated by measuring the Mn K-, O K-, and Mn L3-edge x-ray absorption near-edge structure (XANES) and Mn K-edge extended x-ray absorption fine structure (EXAFS) at various temperatures. The Mn K- edge, O K-and Mn L3,2-edge XANES at room temperature indicated that Mn ions in the sample is between 3+ and 4+, thus the behavior of the sample is expected to be hole doped . The temperature-dependent O K-, and Mn L3,2-edge XANES spectra indicated that hybrization of the O 2p-Mn 3d unoccupied state has opposite tendency at the ferromagnetic metal and anti-ferromagnetic insulator region caused by charge transfer effect. EXAFS revealed both receptivity and magnetic susceptibility around the TMI (the transition temperature of metal to insulator) and TC (the transition temperature of anti-ferromagnet to ferromagnet) change significantly due to structural distortion.
目 錄
第一章、 緒論 1
第二章、 X光吸收光譜簡介 7
(一)、吸收截面與E0值 8
(二)、X光吸收近邊緣結構(XANES) 11
(三)、實驗方法 16
(四)、數據分析 20
第三章、 實驗數據分析 25
1. 樣品製備與量測 25
2. X光繞射(XRD) 28
3. 常溫下X光吸收光譜近邊緣結構(XANES)之
分析 30
4. 變溫下X光吸收光譜近邊緣結構(XANES)與延伸
X光吸收精結構(EXAFS)之分析 38
第四章、結論 48
參考文獻 49






圖表目錄
圖3-1.1 La0.85Zr0.15MnO3製作流程圖 26
圖3-1.2 La0.85Zr0.15MnO3塊材樣品的電阻與磁化強度對溫度
關係圖 27
圖3-2.1 LZMO之XRD繞射示意圖,右上角為ZrO2繞射圖 28
圖3-2.2 LZMO晶體結構示意圖 29
圖3-3.1 常溫下歸一化後樣品與標準樣品的Mn K-edge
XANES 31
圖3-3.2 溫之樣品與標準樣品歸一化後的Mn L3,2-edge
XANES 34
圖3-3.3 溫下樣品與標準樣品分別扣除acrtangent背景後的
Mn L3-edge XANES 35
圖3-3.4 溫之樣品與標準樣品歸一化後的O K-edge XANES•••••••36
圖3-3.5(a) 常溫下樣品Mn L3-edge XANES之擬合••••••••••••••••••••••••37
圖3-3.5(b) 常溫下樣品O K-edge XANES之擬合••••••••••••••••••••••••••••37
圖3-3.6 溫下樣品與標準樣品分別扣除acrtangent背景後的
Mn L3-edge XANES••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••40
圖3-3.7 溫下樣品與標準樣品分別扣除gaussian背景後的
O K-edge XANES•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41
圖3-3.8(a) Mn L3-edge面積積分與電阻率比較圖••••••••••••••••••••••••••42
圖3-3.8(b) O K-edge與Mn L3-edge面積積分比較圖••••••••••••••••••••42
圖3-4.1 變溫之Mn K-edge EXAFS傅立葉轉換圖••••••••••••••••••••••••44
圖3-4.2 Mn K-edge EXAFS傅立葉轉換圖,圖中點線為擬合結果•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••45
圖3-4.3(a) Mn K-edge EXAFS 擬合之鍵長比較圖••••••••••••••••••••••••••46
圖3-4.3(b) Mn K-edge EXAFS 擬合之德拜-沃勒因子比較圖••••••••46
表3-4.1 Mn K-edge EXAFS傅立葉轉換擬合之結果參數列表••••••••47
參考文獻
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