使用鋱(Tb)取代釔(Y)之釔鐵石榴石結構材料的磁光特性之研究
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,而鋱(Tb)是在稀土元素中,具有高磁矩的元素,因此,在本研究中,我們將鋱(Tb)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、三氧化二鋱均勻混合的溶液,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不同大小的奈米粒子。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,在磁圓二色性光譜儀中發現材料與磁滯曲線互相有關聯,我們推測鋱(Tb)與晶格中的鐵(Fe)在特定溫度下會產生相互作用而導致變化。


Keywords: 釔鐵石榴石, 磁光效應, 亞鐵磁性