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研究生: 汪仁濬
Wang, Ren Jiunn
論文名稱: 硫酸鉀,二硫酸氫三鈉的結構相變,晶域結構與介電性質之研究
STRUCTURAL PHASE TRANSITION,DOMAIN STRUCTURE,AND ELECTRICAL
指導教授: 陳瑞虹
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
畢業學年度: 84
語文別: 中文
論文頁數: 75
中文關鍵詞: 結構相變晶域結構阻抗介電常數
論文種類: 學術論文
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  • 本實驗內容主要包含三部份:一、利用偏光顯微鏡,觀察硫酸鉀和二硫酸
    氫三鈉(以下簡稱TNaHS)兩種晶體的外形與光學性質。二、探討硫酸鉀和
    TNaHS兩種晶體由室溫到高溫相變的過程中,晶體的阻抗、導電率、介電
    常數隨溫度或頻率的變化情形,並研究這些物理性質與晶體結構之間的關
    係。三、將硫酸鉀的雙晶加熱至863K,觀察其在加熱與降溫兩個過程中,
    鐵彈區域和邊界變化的情形,並利用硫酸鉀的鐵彈相和初始相的結構參數
    ,計算結構參數,計算出硫酸鉀的自發應變張量,來說明相變過程中晶體
    組成原子的轉變。由光學觀察發現,硫酸鉀與TNaHS都有雙晶的結構,但
    加熱至相變溫度後,硫酸鉀雙晶的晶域邊界消失,成為單一晶域,呈現完
    全消光。回到室溫後晶域邊界又再出現,但與原先的位置不同,且呈現了
    三個晶域。至於TNaHS則沒有以上的現象,可知硫酸鉀與TNaHS是不同的雙
    晶種類。藉由測量硫酸鉀和TNaHS兩種晶體的阻抗、導電率、介電常數隨
    溫度或頻率的變化情形,可以判定硫酸鉀在861K、TNaHS在513K附近發生
    高溫相變,且硫酸鉀和TNaHS兩種晶體到高溫相後皆有高導電性的超離子
    狀態。TNaHS中的H離子由室溫的有序(order)到高溫相後的無序(
    disorder)特性,是TNaHS到高溫相後具有高導電性的主要原因。硫酸鉀
    的高溫相變屬於鐵彈性相變,高溫相原本具有三對稱性質的原子,至鐵彈
    相後三對稱消失,使這些原子有三個可能的方位狀態,而形成鐵彈性雙晶
    。並預測出六個可能形成邊界的位置。

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