學位論文
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Item NaxCoO2 (x = 0.68 and 0.75) 薄膜劣質化效應之光譜性質研究(2009) 卓文中; Cho, Wen-Chong我們量測 NaxCoO2 (x = 0.68 與 0.75；膜厚 100 nm、280 nm 及 500 nm) 薄膜系統的雷射拉曼散射光譜與橢圓偏光光譜，藉由拉曼活性振動模與電子結構隨時間的變化，探討 NaxCoO2 薄膜的劣質化效應。 先前許多參考文獻指出 [22, 33, 49, 56, 61]，NaxCoO2 (x = 0.68 與 0.75) 單晶樣品的拉曼散射光譜展現二個顯著的特徵峰，其頻率位置約 465 cm-1 與 580 cm-1，我們的新鮮薄膜樣品 (x = 0.75；膜厚 280 nm 與 500 nm) 也有相似的結果。有趣地是，我們觀察到所有新鮮之 NaxCoO2 薄膜 (x = 0.68、膜厚 100 nm、280 nm 及 500 nm 與 x = 075、膜厚 100 nm) 多顯示了一個拉曼散射峰，其頻率位置約為 445 cm-1，此特徵峰對應鈉離子的 E2g (Na) 振動模，且隨著樣品老化而消逝。因此，445 cm-1 之拉曼峰便成為我們判別鈉離子由有序性排列轉為無序性排列的重要指標。另外，我們發現新鮮之 x = 0.68 薄膜樣品表面上散佈大小約為 40 m 的黑點，藉由量測其外圍、邊緣及中心三區域之拉曼散射光譜隨著時間的變化，得知在八天時間內，外圍與邊緣之鈉離子即明顯地向中心擴散。 最後，不論是 x = 0.68 或是 0.75 薄膜樣品，我們皆觀察到其高頻光學電導率隨著劣質化效應影響而呈現出不規則的變化，暗示因為鈉離子的無序性排列，改變了鈷氧層的電子結構。Item 摻雜不同離子對Cs2Nb4O11光譜性質之影響(2013) 許欣怡我們量測單晶、粉末壓錠、及摻雜不同離子Cs2Nb4O11(CNO)樣品的x光繞射能譜、拉曼散射光譜以及橢圓偏光光譜，探究摻雜不同離子對CNO樣品的晶格常數、反鐵電-順電相變溫度、及電子結構之影響。 我們發現摻雜離子半徑較小者(例如：摻雜V離子、Ta離子及Rb離子)，CNO的單位晶胞體積變小；而摻雜離子半徑較大者(例如：摻雜S離子)，CNO的單位晶胞體積增大。CNO室溫拉曼散射光譜顯示12個拉曼特徵峰，頻率位置分別為157 cm-1、171 cm-1、185 cm-1、201 cm-1、255 cm-1、538 cm-1、620 cm-1、668 cm-1、717 cm-1、847 cm-1、868 cm-1及877 cm-1，我們發現摻雜不同離子對620 cm-1拉曼峰之影響最為顯著，其對應鈮氧八面體之氧離子伸張振動，當摻雜V離子與Ta離子時，620 cm-1拉曼峰展現紅移，我們推測八面體因之鍵長伸長，使得鍵能下降。此外，隨著樣品溫度升高，620 cm-1拉曼峰的頻率位置或半高寬顯現異常溫度效應，這暗指反鐵電-順電相變溫度對晶格動力學的影響，不同摻雜樣品之相變溫度比之未摻雜CNO皆有下降的趨勢。 橢圓偏光光譜分析未摻雜CNO樣品的能隙值約為3.23 eV，而摻雜V離子、Ta離子、Rb離子、及S離子的C28及C29樣品之能隙值分別約為2.17 eV、2.09 eV、3.26 eV、2.6 eV、及3.2 eV，我們發現除了摻雜Rb離子樣品之能隙值未下降，其餘摻雜不同離子樣品的能隙值皆變小，此與第一原理理論計算結果相符，由於摻雜陽離子取代Nb離子，導致能隙值下降最多，故建議以此作為調變CNO樣品能隙值的基礎。