摻雜鉍之釔鐵石榴石結構材料的磁光特性
蔡昌晏1*, 葉勳隆1, 蔡易展1, 林春榮1, 曾耀霆1, 許華書1, 李建興1, 施焜燿2, 潘清琳1
1應用物理系, 國立屏東大學, 屏東縣, Taiwan
2應用化學系, 國立屏東大學, 屏東縣, Taiwan
* presenting author:Chang-Yen Tsai, email:a0988382029@gmail.com
釔鐵石榴石結構(YIG)一直被認為有很高的光電應用潛力,其磁光效應(magneto-optical)更是在近代被廣為研究的項目,如何加強材料的磁光特性也是許多研究的方向,而鉍(Bi)是在光電效應中較為顯著的元素之一,因此,在本研究中,我們將鉍(Bi)藉由摻雜的方式取代釔(Y),將有機會發展出磁光特性更強的材料及元件。
我們先配置以硝酸鐵、硝酸鉍及氧化釔均勻混合的溶液,再以燃燒法使其形成奈米粒子,最後放進高溫爐以不同的熱處理溫度來形成15mn~44nm大小的奈米粒子。在量測的部分我們使用常溫的磁圓二色性光譜儀(Magnetic Circular Dichroism, MCD)系統,其波段為890~310nm涵蓋了可見光及紫外光的波段,可以量測在外加磁場下樣品對左、右旋圓偏振光的吸收差異,拉曼光譜(Raman Spectroscopy)和X射線繞射分析(X-ray diffraction)。來對材料做結構確認,最後以震動樣品磁度儀(Vibrating Sample Magnetometer)觀察材料的磁性質。
最後以拉曼光譜及X射線繞射分析確認材料結構,而根據震動樣品磁度儀發現材料具有亞鐵磁性,且在磁圓二色性光譜儀中發現材料依照粒徑不同帶有規律性的紅位移現象。


Keywords: 亞鐵磁性, 釔鐵石榴石結構, 磁光效應