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研究生: 方惠真
Hui-Chen Fang
論文名稱: 硒酸(及鉻酸、硫酸)鈉三鉀的鐵彈結構與介電性質研究
指導教授: 陳瑞虹
Chen, Ruey-Hong
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2003
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 168
中文關鍵詞: 硒酸鈉三鉀鉻酸鈉三鉀硫酸鈉三鉀鐵彈相導電率介電常數弛豫
英文關鍵詞: ferroelastic phath, conductivity, dielectric
論文種類: 學術論文
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  • 本論文主要研究樣品為K3Na(SeO4)2、K3Na(CrO4)2及K3Na(SO4)2晶體,包含二個研究主題。一、將K3Na(SeO4)2、K3Na(CrO4)2、K3Na(SO4)2晶體加熱及K3Na(CrO4)2以液態氮降溫,並利用偏光顯微鏡沿晶體c軸觀察三晶體的光學變化,找出晶體的結構相變溫度。二、沿著三晶體c軸及K3Na(SeO4)2、K3Na(CrO4)2晶體a軸測量晶體在不同頻率下隨溫度變化之阻抗,經由計算可得到晶體的導電係數、活化能、介電常數等,由這些數值了解晶體的導電、介電特性與頻率的關係。
    我們在偏光顯微鏡下改變晶體溫度,找出K3Na(SeO4)2晶體在73℃有鐵彈性相變;K3Na(CrO4)2晶體則在-34℃有鐵彈相變;至於在室溫下看似全消光的K3Na(SO4)2,在400℃到480℃有很明顯的光學變化產生,推測在480℃有一個相變溫度。而在室溫為鐵彈相的K3Na(SeO4)2晶體,當施加外力時鐵彈結構產生改變,解除外力又恢復到原狀。
    我們試著用電路模形模擬晶體在交變電場作用下的等效電路,來試著解釋我們導電、介電實驗圖形,純導電機制為一RC並聯電路,若再多並一RC串聯電路,則可解釋晶體內部的介電效應,以這二種基本電路組合可以更清楚解釋實驗圖形。
    在介電部分,K3Na(SeO4)2晶體在溫度450℃~500℃有直流活化能變化;K3Na(CrO4)2在550℃~600℃有直流活化能變化,這二個晶體在溫區的變化為從三方結構轉換到六方晶系的過程,而K3Na(SO4)2晶體活化能隨溫度並沒有觀察到特別的變化。

    第一章 緒論 1.1 晶體的相關研究…………………………………………………………1 1.2 晶體結構………………………………………………………….5 第二章 晶體成長與光學觀測 2.1 晶體配製與成長……………………………………………………….12 2.2 偏光顯微鏡原理與晶體光學性質……………………………………14 2.3 樣品光學性質的觀測…………………….………………………….22 2.3.1 硒酸鈉三鉀(KNSe)光學性質…………………………...…….23 2.3.2 鉻酸鈉三鉀(KNCr)光學性質………………….……….…..….25 2.3.3 硫酸鈉三鉀(KNS)光學性質………………….………...…...27 2.3.4 晶體光學性質的比較………………………………...….…..30 第三章 晶體導電與介電原理 3.1 晶體導電原理………………………………….……………….....57 3.2 晶體介電原理……………………………………….……………….62 3.3 實驗儀器介紹與阻抗分析………………………….……………….70 第四章 晶體導電與介電性質研究 4.1硒酸鈉三鉀(KNSe)導電、介電性質研究………………….…………84 4.2 鉻酸鈉三鉀(KNCr)導電、介電性質研究……………………….….116 4.3 硫酸鈉三鉀(KNS)導電、介電性質研究………………………...…141 4.4 晶體導電、介電性質的比較…………….……………..…….…..159 第五章 結論………………………………………………………………168 參考資料 附錄

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