簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 方嘉謚
論文名稱: 以中能量離子束量產螢光奈米鑽石與應用
指導教授: 張煥正
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 47
中文關鍵詞: 奈米鑽石離子束生物應用
英文關鍵詞: nanodiamond, ion beam, biological application
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:154下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 螢光奈米鑽石(FND)或所謂的鑽石點,是一種擁有許多獨特性質的新穎奈米材料,例如此物質有相當良好的生物相容性,有極佳的光穩定性質,而且其表面容易上修飾一些特定的官能基團。依據所使用的鑽石種類,其內部將會形成不同的nitrogen – vavancy(N-V)缺陷中心,而不同的缺陷中心也將發射出不同波段的光子,有紅色、綠色、藍色,適合應用於生物影像方面。在本篇論文中,我們將利用中能量的He+ beam當作來源,照射天然的Type Ia與合成的Type Ib鑽石,可以大量製備螢光奈米鑽石。過程中我們嘗試改變製備條件,觀察不同的條件對螢光性質與強度會有哪些影響。

    目錄 1.序論…………………………………………………………1 1.1 鑽石的種類…………………………………………...1 1.2 Nitrogen-vacancy centers的種類…………………….4 1.3 離子束簡介…………………………………………...6 2.儀器介紹與實驗方法………………………………………9 2.1 Ion beam設備…………………………………………9 2.1.1 Ion implantation…………………………………...9 2.1.2 Helium beam………………………………………9 2.2 SRIM電腦模擬………………………………………11 2.3 樣品製備……………………………………………..12 2.3.1 40keV Helium beam…………………………….12 2.3.2 3MeV proton…………………………………….13 2.4 不同條件螢光鑽石製備……………………..………13 2.4.1 合成type Ib奈米鑽石…………………………15 2.4.2 天然type Ia奈米鑽石…………………………16 2.5 電流與螢光光譜量測………………………………..16 2.5.1 電流量測……………………………………….16 2.5.2 螢光光譜量測…………………………….…....17 3.結果與討論 ………………………………………………19 3.1 電流量測………………………………………………19 3.2 SRIM電腦模擬……………………………………...20 3.3 Ion beam irradiation………………………………….21 3.4 [N]、[N-V]濃度測量………………………………..25 3.5 不同條件下螢光結果……………………………….27 3.5.1 螢光光譜與濃度………………………………27 3.5.2 不同種類鑽石分析……………………………28 3.5.3 溫度時間輻射劑量與140 nm鑽石螢光性質..30 3.5.4 溫度時間輻射劑量與35 nm鑽石螢光性質…34 3.5.5 天然Type Ia鑽石顆粒大小與螢光性質……..36 3.5.6 Type Ib鑽石螢光之比較………………………37 3.5.7 Type Ia鑽石螢光比較…………………………40 3.6 生物應用……………………………………………..41 4.結論………………………………………………………...43 5.參考文獻……………………………………………………44

    參考文獻
    (1) Gao, X. H.; Cui, Y. Y.; Levenson, R. M.; Chung, L. W. K.; Nie, S. M.
    Nat. Biotechnol. 2004, 22, 969-976.
    (2) Michalet, X.; Pinaud, F. F.; Bentolila, L. A.; Tsay, J. M.; Doose, S.;
    Li, J. J.; Sundaresan, G.; Wu, A. M.; Gambhir, S. S.; Weiss, S.
    Science 2005,307, 538-544.
    (3) Ow, H.; Larson, D. R.; Srivastava, M.; Baird, B. A.; Webb, W. W.;
    Wiesner, U. Nano Lett. 2005, 5, 113-117.
    (4) Derfus, A. M.; Chan, W. C. W.; Bhatia, S. N. Nano Lett. 2004, 4, 11-
    18.
    (5) Kirchner, C.; Liedl, T.; Kudera, S.; Pellegrino, T.; Javier, A. M.;
    Gaub, H. E.; Stolzle, S.; Fertig, N.; Parak, W. J. Nano Lett. 2005, 5,
    331-338.
    (6) (a) Kong, X. L.; Huang, L.-C. L.; Hsu, C.-M.; Chen, W.-H.; Han,
    C.-C.;Chang, H.-C. Anal. Chem. 2005, 77, 259-265. (b) Kong, X. L.;
    Huang,L.-C. L.; Liau, S.-C. V.; Han, C.-C.; Chang, H.-C. Anal.
    Chem. 2005, 77,4273-4277.
    (7) Davies, G., Ed. Properties and Growth of Diamond; EMIS
    Datareviews Series No. 9, INSPEC; The Institute of Electrical
    Engineers: London,1994.
    (8) G. Davies, J. Phys. C 9, L537 (1976).
    (9) J. H. N. Loubser and J. A. van Wyk, Diamond Conference, Reading,
    UK,1981 (unpublished).
    (10) G. Davies and M. F. Hamer, Proc. R. Soc. London, Ser. A. 1976,348,
    285
    (11) S. C. Lawson, D. Fisher, D. C. Hunt, and M. E. Newton, J. Phys.:
    Condens.Matter ,1998,10, 6167.
    (12) G. Davies, J. Phys. C.1972 ,5, 2534
    (13) Y. Mita, Y. Nisida, K. Suito, A. Onodera, and S. Yazu, J. Phys.:
    Condens.Matter ,1990,2, 8567
    (14) J. A. van Wyk and J. H. N. Loubser, J. Phys.: Condens.
    matter ,1993,5, 3019
    (15) B. N. Chapman,Glow Discharge Processes, Fohn Wiley & Sons,
    1980
    (16) M. A. Lieberman, A. J. Lichtenberg, Principles of Plasma
    Discharges and Materials Processing, John Wiley &Sons, 1994
    (17) 洪昭南, 電漿反應器, 化工技術, 1995
    (18) Koike, J.; Parkin, D. M.; Mitchell, T. E. Appl. Phys. Lett. 1992, 60,
    1450.
    (19) Ziegler, J. F.; Biersack, J. P.; Littmark, U. The Stopping and Range of
    Ions in Solids, Pergamon: New York, 1985. Free SRIM software is
    available from the website, http://www.srim.org/
    (20) Huang, L.-C. L.; Chang, H.-C. Langmuir 2004, 20, 5879.
    (21) Wang, Y.; Iqbal, Z.; Mitra, S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 95.
    (22) Wee, T.-L.; Tzeng, Y.-K.; Han, C.-C.; Chang, H.-C.; Fann, W.; Hsu,
    J.-H.; Chen, K.-M.; Yu, Y.-C. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 9379.
    (23) Chang, Y.-R.; Lee, H.-Y.; Chen, K.; Chang, C.-C.; Tsai, D.-S.; Fu,
    C.-C.; Lim, T.-S.; Tzeng, Y.-K.; Fang, C.-Y.; Han, C.-C.; Chang,
    H.-C.; Fann, W. Nature Nanotech.2008,3,284
    (24) Davies, G.; Lawson, S. C.; Collins, A. T.; Mainwood, A.; Sharp, S. J.
    Phys. Rev. B 1992, 46, 13157.
    (25) Osswald, S.; Yushin, G.; Mochalin, V.; Kucheyev, S. O.; Gogotsi, Y.
    J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11635
    (26) Yu, S.-J., Kang, M.-W., Chang, H.-C., Chen, K.-M. & Yu, Y.-C.
    J. Am. Chem. Soc. 2005,127, 17604-17605.
    (27) Gruber, A., Drabenstedt, A., Tietz, C., Fleury, L., Wrachtrup, J. &
    von Borczyskowski, C. Sci ,1997. 276, 2012-2014.
    (28) Jelezko, F., Tietz, C., Gruber, A., Popa, I., Nizovtsev, A., Kilin, S. &
    Wrachtrup, J. Single Mol, 2001. 2, 255-260.
    (29) Treussart, F., Jacques, V., Wu, E., Gacoln, T., Grangier, P. & Roch, J.
    F. Physica B, 2006,376, 926-929.
    (30) Kiflawi, I.; Mayer, A. E.; Spear, P. M.; van Wyk, J. A.; Woods, G. S.
    Phil. Mag. B 1994, 69, 1141.
    (31) Woods, G. S.; van Wyk, J. A.; Collins, A. T. Phil. Mag. 1990, 62,
    589.
    (32) Boyd, S. R.; Kiflawi, I.; Woods, G. S. Phil. Mag. B 1995, 72, 351.
    (33) Lawson, S. C.; Fisher, D.; Hunt, D. C.; Newton, M. J. Phys.:
    Condens. Matter 1998, 10, 6171
    (34) Wee, T.-L.; Mau, Y.-W.; Fang, C.-Y.; Hsu, H.-L.; H, C.-C.; C, H.-C.
    Diamond Relat. Mater.(submit)
    (35) Davis, G. Physica B 1999, 273-274, 15.
    (36) Roberts, W. T.; Rand, S. C.; Redmond, S. NASA Tech Briefs
    NPO-30796.
    (37) F.C. Waldermann, J. Nunn, K. Surmacz, Z. Wang, D. Jaksch, R. A.
    Taylor, I.A. Walmsley, P. Olivero, M. Draganski, B. Fairchild, P.
    Reichart, A. Greentree, D. Jamieson and S. Prawer, Diamond and
    Related Materials ,2007,16, 1887
    (38) Kalish R.; Reznik A.; Nugent K.W.; Prawer S. Nucl. Meth. Inst.
    Phys. Res., 1999, B148, 626-633
    (39) Chung, P.-H.; Perevedentseva, E.; Cheng, C.-L. Surf. Sci. 2007, 601,
    3866.
    (40) Schrand, A. M.; Huang, H. J.; Carlson, C.; Schlager, J. J.; Osawa, E.;
    Hussain, S. M.; Dai, L. M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 2.
    (41) Cheng, C.-Y.; Perevedentseva, E.; Tu, J.-S.; Chung, P.-H.; Cheng,
    C.-L.; Liu, K.-K.; Chao, J.-I.; Chen, P.-H.; Chang, C.-C. Appl. Phys.
    Lett. 2007, 90, 163903.
    (42) Liu, K,-K.; Cheng, C.-L.; Chang, C.-C.; Chao, J.-I. Nanotech. 2007,
    18, 325102.
    (43) Chao, J.-I.; Perevedentseva, E.; Chung, P.-H.; Liu, K.-K.; Cheng,
    C.-Y.; Chang, C.-C.; Cheng, C.-L. Biophys. J. 2007, 93, 2199.
    (44) Huang, H.; Pierstorff, E.; Osawa, E.; Ho, D. Nano Lett. 2007, 7,
    3305.
    (45) Schrand, A. M.; Dai, L.; Schlager, J. J.; Hussain, S. M.; Osawa, E.
    Diamond Relat. Mater. 2007, 16, 2118.
    (46) Fu, C.-C.; Lee, H.-Y.; Chen, K.; Lim, T.-S.; Wu, H.-Y.; Lin, P.-K.;
    Wei, P.-K.; Tsao, P.-H.; Chang, H.-C.; Fann, W. Proc. Natl. Acad. Sci.
    USA 2007, 104, 727.

    無法下載圖示 本全文未授權公開
    QR CODE