學位論文

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2003 - 20084

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Subject: search.filters.subject.二硼化鎂

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    長期置放後二硼化鎂組成及性質變化之研究
    (2008) 徐碩志
    我們的工作為研究韓國浦項大學的Sung-IK Lee 等人大約兩年前 提供的二硼化鎂（MgB2）薄膜樣品，在長時間的保存之下，樣品的 組成及性質的變化。 我們使用超導量子干涉儀在外加磁場-50000 Oe 到+50000 Oe 下 測量樣品的磁滯曲線，並且計算出臨界電流密度Jc。在溫度5K 時， 樣品的臨界電流密度約為6.4×10^6 A/cm2 ，將數據與韓國浦項大學的 Sung-IK Lee 等人發表的文獻中比較，發現在長時間放置之下，我們 測得的樣品的臨界電流密度降低了將近一個數量級。 由X光繞射儀中測得的數據發現，樣品有些微的氧化鎂（MgO）產生， 接著計算晶格常數，c 軸的長度些微縮短了。而在X 光近緣吸收光譜， 我們將同一片樣品在兩年前與最近測量的螢光產額（TFY）數據比較， 樣品上的MgO 與B2O3 的訊號都比兩年前增強了許多，且樣品的品質似乎 有些微的變差。 長時間置放後的樣品的臨界電流密度沒有因為包含雜質（MgO、B2O3）而上升，可能是由於這些雜質幾乎都在樣品的表面，這個與測量B2O3 的X 光近緣吸收光譜的電子產額（TEY）結果一致。
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    在二硼化鎂中摻雜鈣與鉭的研究
    (2005) 林煇皓
    本論文中我們將MgB2與CaH2的混和粉末裝在充滿氬氣的封裝容器中並燒結後，製作了一系列Mg1-XCaXB2的樣品。這些樣品在經過X光粉末繞射的檢測後發現只有很少量的Ca取代了MgB2中的Mg，大部分的Ca則生成了CaB6和Ca(OH)2，樣品的超導性也變差。 而在摻雜Ta的部分，我們發現以添加多餘Mg粉的MgB2粉末與TaCl5之間的快速取代反應來進行Ta的摻雜是可行的。然而從樣品的光粉末繞射分析可以發現，在我們所加入的Ta中，最多只有35%形成了Mg1-XTaXB2，其餘的Ta則形成了Ta2O5的雜相。而Mg1-XTaXB2樣品的超導臨界溫度在x～0.026的取代比例下並沒有明顯的下降。
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    高溫高壓下超導體二硼化鎂的臨界電流密度與X光近緣吸收光譜之研究
    (2005) 張家豪
    我們的工作為研究MgB2粉末(Alfa Aesar)在高溫與高壓下所形成之塊材。在壓力為20 kBar與加熱至溫度為900℃時得到的高溫高壓樣品，其密度約為2.36 g/cm3，接近MgB2的晶格密度2.63 g/cm3。我們利用超導量子干涉儀在外加磁場範圍為-50 kOe與+50 kOe下測量樣品的磁滯曲線，並求得臨界電流密度Jc，在溫度為10 K，外加磁場為1 tesla時，其值約為6×104 A/cm2。由X光近緣吸收光譜的測量，發現高溫高壓處理過的樣品，MgO減少了，而B2O3卻增加了。 我們在相同的高溫高壓條件下，摻雜鎳的磁性奈米顆粒，看看是否能影響樣品的臨界電流密度Jc。我們以酒精混合MgB2粉末與鎳的磁性奈米顆粒，並使用超音波震盪，成功地使奈米顆粒在樣品中均勻分佈。摻雜鎳的樣品經過高溫高壓後，其臨界電流密度Jc卻變的非常不好。研究其原因，發現主要的因素並非是鎳奈米顆粒的摻雜，雖然摻雜鎳似乎還是會稍微減少樣品的臨界電流密度Jc。我們發現樣品在經過酒精中震盪後，並經過高溫高壓的過程，確實使MgO增加了。
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    濺鍍MgB2薄膜的X光吸收光譜
    (2003) 吳良彥
    摘要 MgB2是2001年由日本J. Akimitsu教授實驗室首先發現的新超導材料。由於其具有比一般傳統金屬性超導幾乎2倍的超導臨界溫度、高度的實際應用性，加上此材料的晶格結構及電子結構特殊，其超導性質無法完全以BCS理論解釋，而引起各界的高度關注。 我們嘗試以兩階段方式成長MgB2膜於R-plane Al2O3上。首先以熱蒸鍍( Thermal Evaporator Deposition)和射頻磁控濺鍍(Radio Frequency Magnetron Sputtering Deposition)兩種鍍膜方式鍍出各種初級膜，再將初級膜置於高溫爐退火(annealing)處理。 接著，我們將這些成長於R-plane Al2O3的薄膜拿至同步輻射中心做X光吸收譜的實驗，得知由熱蒸鍍所得的硼膜品質相當的好，無氧化情形，但在退火處理後，卻未發現硼膜有所變化。而濺鍍靶材Mg -rich MgB2所得的初級膜含有少量的B2O3，經退火處理後，發現B2O3消失，反而出現MgO的訊號。 不過此樣品的B-edge吸收譜已接近MgB2 powder的吸收譜，故我們再嘗試不同的退火條件終於成功的製作出臨界溫度約30K的多晶(polycrystalline)MgB2膜。