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研究生:陳軍翰
研究生(外文):Chun-han Chen
論文名稱:溶入氧化鉻之金紅石態或後金紅石態二氧化鈦的動態凝聚、分解與光性
論文名稱(外文):Dynamic condensation, decomposition and optical properties of Cr2O3-dissolved TiO2 with rutile/post-rutile structures
指導教授:沈博彥沈博彥引用關係
指導教授(外文):Pouyan Shen
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:材料與光電科學學系研究所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:121
中文關鍵詞:二氧化鈦氧化鉻結晶滑移超晶格雙晶雷射剝蝕
外文關鍵詞:crystallographic sheartwintitanium oxidelaser ablationchromium oxidesuperstructure
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本文依靶材不同分成兩個部份,第一部份利用雷射剝蝕溶鉻二氧化鈦陶瓷靶,第二部份利用雷射剝蝕鉻鈦疊置金屬靶,分別凝聚生成固溶過量鉻之二氧化鈦奈米顆粒之凝聚,並經由OM、SEM、X-ray、Raman、TEM、UV-vis進行研究分析這些含鉻過量顆粒之動態凝聚、結晶構造、微觀組織、分解與光性。
在合成之溶鉻二氧化鈦奈米顆粒中除了出現金紅石、銳鈦礦及板鈦礦,另外,因為急熱急冷的溫度壓力效應尚可製造出高壓相α-PbO2態與baddeleyite態等結構,並且亦在此效應下促成溶解度提升至約7 wt %及16 wt %(第一部份及第二部份)。在穿透式電子顯微鏡觀察指出當鉻溶入這些奈米顆粒普遍會藉由晶格滑移形成超晶格,例如在金紅石出現(100)及(010)的晶格滑移,此部分異於前人所報導之常溫常壓下分布延[111]為zone axis環繞的晶格滑移平面,並且亦找到一些新的晶格滑移平面,像在銳鈦礦的(001)、板鈦礦的(001)與( 10)以及α-PbO2態的(001)與{1 1}。因為鉻溶入或(及)表面改質使得奈米顆粒以多種型態呈現。在拉曼光譜數據明顯指出擁有陽離子進到配位數大於六位置的奈米顆粒。而兩實驗設計經由吸收光譜量測其最小吸收能隙分別為3.1eV與2.8eV,以為潛在奈米光觸媒與光電應用之參考。
英文摘要為none
目錄--------------------------------------------------------------------------------III
表索引---------------------------------------------------------------------------VII
圖索引--------------------------------------------------------------------------VIII
第一章 前言-----------------------------------------------------------------------1
第二章 文獻回顧與研究動機--------------------------------------------------2
1. 文獻回顧-----------------------------------------------------------------2
2. 研究動機-----------------------------------------------------------------6
第三章 實驗設計-----------------------------------------------------------------8
1. 溶鉻二氧化鈦陶瓷靶實驗步驟--------------------------------------8
1-1 配粉-------------------------------------------------------------------8
1-2 壓片-------------------------------------------------------------------8
1-3 熱處裡----------------------------------------------------------------8
1-4 雷射剝蝕-------------------------------------------------------------8
1-5 掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察----------------------------------9
1-6 X光繞射分析-------------------------------------------------------9
1-7 穿透式電子顯微鏡(TEM)觀察----------------------------------9
1-8 光譜分析-------------------------------------------------------------9


2. 鉻鈦疊置金屬靶實驗步驟------------------------------------------11
2-1雷射剝蝕------------------------------------------------------------11
2-2掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察---------------------------------11
2-3 X光繞射分析------------------------------------------------------11
2-4穿透式電子顯微鏡(TEM)觀察---------------------------------11
2-5光譜分析------------------------------------------------------------12
3. 設備簡介---------------------------------------------------------------13
3-1 Nd-YAG脈衝雷射-------------------------------------------------13
3-2場發射型掃瞄式電子顯微就(Field-Emission
SEM/SEI/BEI) ----------------------------------------------------13
3-3 X光繞射儀(X-Ray Diffraction,XRD) -------------------------13
3-4 穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy,
TEM) --------------------------------------------------------------13
3-5 微光致螢光/拉曼光譜儀(Micro Raman/PL) -----------------14
3-6 吸收光譜儀(Absorption Spectrometer) -----------------------14
第四章 實驗結果---------------------------------------------------------------15
1. 溶鉻二氧化鈦陶瓷靶實驗結果--------------------------------------15
1-1 OM 分析--------------------------------------------------------------15
1-2 SEM 分析-------------------------------------------------------------15
1-3 XRD分析--------------------------------------------------------------16
1-4 拉曼光譜分析---------------------------------------------------------16
1-5 TEM 分析-------------------------------------------------------------17
1-5-1 相------------------------------------------------------------------17
1-5-2 貼合---------------------------------------------------------------17
1-5-3 超晶格------------------------------------------------------------18
1-5-4 蝴蝶式雙晶------------------------------------------------------19
1-5-5 相變化------------------------------------------------------------19
1-6 吸收光譜分析---------------------------------------------------------20
2. 鉻鈦疊置金屬靶實驗結果-----------------------------------------------21
2-1 OM 分析--------------------------------------------------------------21
2-2 SEM 分析-------------------------------------------------------------21
2-3 XRD分析--------------------------------------------------------------22
2-4 拉曼光譜分析---------------------------------------------------------22
2-5 TEM 分析-------------------------------------------------------------22
2-5-1 Cr2O3-disslved TiO2 奈米顆粒-------------------------------22
2-5-2鉻含量可略之二氧化鈦奈米顆粒----------------------------24
2-6 吸收光譜分析----------------------------------------------------------25
第五章 討論---------------------------------------------------------------------26
1. 談PLA動態製程使TiO2凝聚物固溶過量之Cr2O3 -------------26
2. 形成超晶格之機制---------------------------------------------------28
3. 形成雙晶之機制------------------------------------------------------31
4. 溶鉻二氧化鈦奈米聚簇之表面改質------------------------------33
第六章 結論---------------------------------------------------------------------34
第七章 參考文獻---------------------------------------------------------------35




























表索引
表1. 溶鉻二氧化鈦奈米顆粒聚簇實驗之拉曼光譜: (i)常溫常壓下陶瓷靶(a)與金屬靶(b)之拉曼光譜,其中rutile(R)、anatase(A)、brookite(Br)、α-PbO2(α)及baddeleyite(Ba); (ii)為利用α-PbO2 peak 163 cm-1 計算內應力為9.1GPa (Ken Lagaree and Serge Desgreniers, 1995)。------------------------------------------------------42
表2. 溶鉻二氧化鈦奈米顆粒聚簇實驗之超晶格繞射點。--------------43
表3. Rutile結構相關之S.G.及reflection condition。--------------------43
表4. 各圖片之溶鉻量、顆粒大小及結構。-------------------------------44




















圖索引
圖 1-1. 溶鉻二氧化鈦陶瓷靶實驗流程圖---------------------------------10
圖1-2. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕大
氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約20分鐘所得凝聚物之OM分析結
果: (a) 40倍,平行偏光; (b) 100倍,平行偏光; (c) 400倍,平
行偏光; (d) 400倍,直交偏光。---------------------------------------45
圖1-3. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕大
氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約20分鐘所得凝聚物之SEM影像與
成分分析: (a) SEI,許多奈米顆粒聚集在一起形成聚簇,而有
些次微米級顆粒呈現球狀,黑色箭頭為成份分析處; (b) EDX
成份分析,TiO2氧化物溶入少量的Cr。----------------------------46
圖1-4. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕大
氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約20分鐘所得凝聚物之SEM影像與
成分分析: (a) SEI,許多奈米顆粒聚集在一起形成聚簇; (b)
SEI,顆粒呈現球狀居多。---------------------------------------------47
圖1-5. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕大
氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約20分鐘所得凝聚物之X光繞射
(Cu Kα)圖,顯示僅可以測得rutile (R)結構,另外anatase (A)、
brookite(Br)、α-PbO2 (α)態TiO2 及baddeleyite(Ba)繞射峰有所
重疊無法明顯分辨。---------------------------------------------------48
圖1-6. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕大
氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約20分鐘所得凝聚物之拉曼光譜:
拉曼光譜全譜顯示rutile之主峰以及次要相α-PbO2之小峰 (見
實線矩形方框微區放大)。--------------------------------------------49
圖1-7. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕大
氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析:
(a) BFI,凝聚物之NCA形貌,箭頭所指為成份分析處; (b)選
區繞射(SAED),顯示rutile、anatase與α-PbO2隨機方向的index,
其中鑑定α-PbO2的(1 1 1)繞射顯示在第1圈; (c)EDX分析,
4.80 wt % Cr-TiO2顆粒,而C與Cu的成分來自承接的鍍碳銅
網。------------------------------------------------------------------------50
圖1-8. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕大
氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析:
(a)金紅石晶格影像(Z=[001]); (b)銳鈦礦晶格影像(Z=[100]);
(c)α-PbO2態TiO2晶格影像(Z=[111]); (d)baddeleyite態TiO2
晶格影像(Z=[1 2])。---------------------------------------------------51
圖1-9. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕大
氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析:
(a) rutile 可能以{110}或是隨意面貼合之晶格影像,具有(1 0)
表面; (b)二維傅立葉轉換,以[111]為zone axis; (c)貼合處
有差排存在,其半平面//(1 0) (以T標示) 。-----------------------52
圖1-10. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分
析: (a) rutile 以{110}貼合之晶格影像,交接處形成黑色長條
區塊; (b)二維傅立葉轉換,以[111]為zone axis,在原rutile
繞射點旁多出額外四點,即白色箭頭所指處; (c)晶格影像重
建,無差排存在。------------------------------------------------------53
圖1-11. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分
析: (a) rutile以(0 1)貼合並形成twinned bicrystals,雙晶面
(0 1)。 晶癖面(1 0),ledge(0 1) (黑色箭頭所指處); (b)二維
傅立葉轉換,以[111]為zone axis,twinned spot為(1 0)t,
streaking來自fault造成; (c)晶格影像重建。--------------------54
圖1-12. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分
析: (a) rutile 以(100)貼合之晶格影像; (b)二維傅立葉轉換,
以[001]為zone axis; (c)晶格影像重建,無差排存在,完美
貼合。--------------------------------------------------------------------55
圖1-13. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分
析: (a) rutile superstructure的晶格影像,出現(0 1)表面與具
(0 1)階檻之(2 )表面; (b)二維傅立葉轉換,以[111]為zone
axis,出現超晶格繞射點 1/2 ( 11)與1/2 (0 1); (c)晶格影像
重建,標示處為2{0 1} superstructure,並存在大量fault。-----56
圖1-14. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分
析: (a) rutile superstructure的晶格影像,有( 10)表面及鄰近
(100)的表面,由{110}小階檻所組成; (b)二維傅立葉轉換,
以[001]為zone axis,出現超晶格繞射點 1/2(200)與1/2(0 0);
(c)晶格影像重建,標示處為2(200)與2(0 0)超晶格間距。----57
圖1-15. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分
析: (a) anatase superstructure的晶格影像,出現(011)台階表面;
(b)二維傅立葉轉換,以[100]為zone axis,superstructure
diffraction 1/2(004); (c)晶格影像重建,標示處為2(004)
superstructure,及韌差排,半平面為(002)面。--------------------58
圖1-16. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分
析: (a) α-PbO2態TiO2 superstructure的晶格影像,出現{131}
表面族與(001)表面; (b)二維傅立葉轉換,以[310]為zone
axis,superstructure diffractions 1/2(002)、1/2(1 1)與1/2(1 );
(c)晶格影像重建,標示處為2(002)、2(1 1)與2(1 )
superstructure。---------------------------------------------------------59
圖1-17. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分
析: (a) rutile以{ 01}的zig-zag twin boundary形成mosaic twin
的晶格影像,虛線代表其雙晶面; (b)二維傅立葉轉換,以
[111]為zone axis,twinned spots為(1 0)t、(0 1)t; (c)晶格影
像重建。-----------------------------------------------------------------61
圖1-18. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分
析: (a) rutile的晶格影像,顆粒大小約10nm,出現( 11)及(0 1)
平面,經電子束長時間照射尚未發生相變化,但結晶性降低,
按最終會非晶質化; (b)二維傅立葉轉換,以[111]為zone axis;
(c)晶格影像重建,無差排及超晶格存在。-----------------------62
圖1-19. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分
析: (a) α-PbO2態TiO2晶格影像,顆粒大小約20nm,出現( 03)
及{101}面族之階檻; (b)二維傅立葉轉換,以[010]為zone
axis; (c) α-PbO2態TiO2 晶格影像,顯示經電子束長時間照
射17分鐘生成超晶格,但經由{101}階檻填補成(100)表面
使得形狀改變; (d)二維傅立葉轉換,以[010]為zone axis。--63
圖1-20. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分 析: (a) rutile superstructure的晶格影像,其中右下半為rutile 結構區域,外形接近球狀,大小約10 nm; (b)二維傅立葉轉換,以[001]為zone axis,superstructure diffractions 1/2(200)及1/2(0 0); (c)晶格影像重建,標示處為正常rutile (200)與(0 0)及rutile superstructure 2(200)與2(0 0)的面間距; (d)電子束長時間照射15分鐘後,右下半相變成rutile superstructure之晶格影像,具(010)及(100)表面; (e)二維傅立葉轉換,以[001]為zone axis,superstructure diffractions superstructure diffractions 1/2(200)及1/2(0 0); (f)晶格影像重建,標示處為rutile superstructure 2(200)與2(0 0)的面間距。-----------------64
圖1-21. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析: (a) baddeleyite態TiO2晶格影像,顆粒大小約10nm,具(110)表面,有半平面( 11)之差排存在; (b)二維傅立葉轉換,以[1 2]為zone axis。-----------------------------------------------------------66
圖1-22. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中溶鉻二氧化鈦陶瓷靶約20分鐘所得凝聚物之之吸收
光譜分析,最小吸收能量為3.05 eV (即407 nm)。--------------67
圖1-23. Top view on tilt grain boundary-------------------------------------68
圖1-24. Rutile 晶體結構,substitutional site (S),ineterstitial site (I)。
----------------------------------68
圖1-25. Anatase 晶體結構,substitutional site (S),ineterstitial site (I)。----------------------------------69
圖1-26. α-PbO2-type 晶體結構,substitutional site (S),ineterstitial site(I)。------------------------------------------------------------------69
圖1-27. Rutile butterfly twin 原子堆疊影像示意圖。---------------------70
圖1-28. α-PbO2-態TiO2的(131)上原子影像圖,其中大球為氧原子,
小球為鈦原子。--------------------------------------------------------70



圖2-1. 鉻鈦疊置金屬靶實驗流程圖----------------------------------------12
圖2-2. Nd-YAG雷射以FR模式(1100 mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約10分鐘所得凝聚物之OM分析結果:
(a) 40倍,平行偏光; (b) 100倍,平行偏光; (c) 400倍,平行偏
光; (d) 400倍,直交偏光。---------------------------------------------71
圖2-3. Nd-YAG雷射以FR模式(1100 mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約6分鐘所得凝聚物之SEM影像與成
分分析: (a) SEI,許多奈米顆粒聚集在一起形成聚簇,而有些
微米級顆粒呈現球狀,黑色箭頭為成份分析處; (b) EDX成份
分析,TiO2氧化物溶入少量的Cr。----------------------------------72
圖2-4. Nd-YAG雷射以FR模式(1100 mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約6分鐘所得凝聚物之SEM影像: (a)
SEI,許多奈米顆粒聚集在一起形成聚簇; (b) SEI,顆粒呈現球
狀居多。------------------------------------------------------------------73
圖2-5. Nd-YAG雷射以FR模式(1100 mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約10分鐘所得凝聚物之X光繞射(Cu
Kα)圖,顯示僅可以測得rutile (R)、anatase (A),α-PbO2 (α)態
TiO2及金屬Ti (T)等結構,另外brookite(Br)及α-PbO2 (α)態TiO2
繞射峰因與其他結構重疊無法明顯分辨。------------------------74
圖2-6. Nd-YAG雷射以FR模式(1100 mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約10分鐘所得凝聚物之拉曼(Raman)
結果分析: (a)純二氧化鈦,anatase (A); (b)純二氧化鈦,anatase
(A) + rutile (R); (c) Cr:TiO2,涵蓋anatase (A) + rutile (R) + brookite (Br) + α-PbO2 (α)態TiO2 + Baddeleyite (Ba)態TiO2 +CrO6振動模式,解析如下表所示。---------------------------------75
圖2-7. Nd-YAG雷射以FR模式(1100 mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析:
(a) BFI,凝聚物之NCA形貌,箭頭所指為成份分析處;
(b) SAED,顯示rutile、anatase、brookite、α-PbO2及baddeleyite
隨機方向的繞射點; (c) EDX分析,14.02 wt % Cr-TiO2顆粒,而C與Cu的成分來自承接的碳膜與銅網。-----------------------76
圖2-8. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕大
氣中鉻鈦疊置金屬靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析: (a)
rutile晶格影像,外型似橢圓形,有發達之(1 0)、(1 0)t及( 2)
表面,顆粒內部以( 01)形成polysynthetic twin,並且有( 01)
intrinsic fault存在 (以白細實線標示) ; (b)針對圖(a)中編號b白
色虛線方框作二維傅立葉轉換,以[111]為zone axis,twinned
spots為(1 0)t、(0 1)t; (c)針對圖(a)中編號c白色虛線方框作二
維傅立葉轉換,以[111]為zone axis; (d)針對圖(a)中編號d白色
虛線方框作二維傅立葉轉換,以[111]為zone axis,twinned spots
為(1 0)t、(0 1)t; (e)EDX分析,11.31 wt % Cr-TiO2顆粒,而C
與Cu的成分來自承接的碳膜與銅網。-----------------------------78
圖2-9. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕大
氣中鉻鈦疊置金屬靶約30秒所得凝聚物之TEM結果分析: (a)
α-PbO2– type 2.07 wt % Cr-TiO2奈米顆粒之晶格影像,接近球
狀,具有(010)與{110}表面及階檻,另外箭頭所指處為(001)平
面(top view),顆粒大小約25 nm,有半平面(110)之差排存在,
左下角圖為對白色虛線方框作傅立葉轉換,以[001]為zone
axis。----------------------------------------------------------------------80
圖2-10. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析:
(a) α-PbO2– type 1.11 wt % Cr-TiO2奈米顆粒之晶格影像,球
狀,具(110)、( 10)與(010)表面,顆粒大小約30 nm,有差排存在,其半平面//(110)( 10); (b)二維傅立葉轉換,以[001]為zone axis。-----------------------------------------------------------81
圖2-11. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析:
(a)似anatase superstructure 15.6 wt % Cr-TiO2奈米顆粒之晶格影像,皺摺球狀(箭頭所指處,corrugated surface),顆粒大小約25 nm,有差排存在,其半平面//(10 ); (b)二維傅立葉轉換,以[010]為zone axis; (d) EDX分析,15.6 wt % Cr-TiO2顆粒,而C與Cu的成分來自承接的碳膜與銅網; (c)晶格影像重建,標示處為(004)面間距及其2(004)超晶格間距與(10 )差排。-----------------------------------------------------------------------83
圖2-12. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析:
(a) rutile 微量Cr-TiO2奈米顆粒之晶格影像(Z=[111]),右側為
單純rutile結構(虛線方框標示處),左側為polysynthetic twin
結構(虛線標示處為twin plane); (b) anatase 微量Cr-TiO2奈
米顆粒之晶格影像(Z=[111]),具有( 01)表面; (c) α-PbO2-type
微量Cr-TiO2奈米顆粒之晶格影像(Z=[001])。------------------85
圖2-13. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析:
(a) anatase superstructure的晶格影像; (b)二維傅立葉轉換,
以[100]為zone axis,出現超晶格繞射點 1/2(004); (c)晶格影像重建,標示處為2(004) 超晶格間距。-------------------------87
圖2-14. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析: (a) anatase superstructure的晶格影像; (b)二維傅立葉轉換,以[100]為zone axis,出現超晶格繞射點 1/2(004); (c)晶格影像重建,標示處為2(004) 超晶格間距。-----------------------88
圖2-15. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕大氣中鉻鈦疊置金屬靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析: (a) anatase superstructure以任意分向貼合。---------------------89
圖2-16. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約1秒所得凝聚物之TEM結果分析:
(a) brookite superstructure的晶格影像,另外黑色箭頭所指處
為step ( 11); (b)二維傅立葉轉換,以[110]為zone axis,出
現超晶格繞射點1/2(002)與1/2( 20); (c)晶格影像重建,標
示處為2(002) 與2( 20)超晶格間距。-----------------------------90
圖2-17. Nd-YAG雷射以FR模式(1100mJ/pulse,氧流量50LPM)剝蝕
大氣中鉻鈦疊置金屬靶約2分鐘所得凝聚物之吸收光譜分
析,最小吸收能量為2.77eV (即448 nm)。----------------------92
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