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研究生: 高祺峻
論文名稱: (TEA)2ZnCl4 晶 體 低 溫 相 變 之 研 究
指導教授: 賈至達
Chia, Chih-Ta
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: 54
中文關鍵詞: (TEA)2ZnCl4晶體相變
英文關鍵詞: Order-Disorder
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:178下載:1
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  • (TEA)2ZnCl4晶體在室溫時屬於長方晶系,空間群為P42/nmc, TEA+陽離子及ZnCl4-2陰離子的位置對稱(site symmetry)為C2v( )及D2d( ),就TEA+和ZnCl4-2離子本身而言是接近S4及D2d點群的無序(Disorder)結構。所謂的無序是指在某一平均的體積中存在數種等價指向的結構,所以室溫時(TEA)2ZnCl4晶體中的陰陽離子存在一高對稱的型式。而低溫時晶體相當於正交晶系(Orthogonal),接近Pnna空間群, TEA+陽離子及ZnCl4-2陰離子的位置對稱(site symmetry)亦接近C1及C2,就TEA+陽離子和ZnCl4-2陰離子本身而言是S4及D2d點群的有序(order)結構,亦即低溫時TEA+陽離子和ZnCl4-2陰離子不存等價指向的平衡位置。
    (TEA)2ZnCl4晶體存在固體-固體的相變(Soild-Soild Phase Transition),是因為TEA+陽離子和ZnCl4-2陰離子有序-無序(Order-Disorder)的結構改變,由於晶體中的陰陽離子間的交互作用很弱,所以晶體相變過程中常伴隨著TEA+及ZnCl4-2離子內模及外模的變化。我們測得升溫及降溫過程中Z(XX) 及Z(XY) 方向的拉曼光譜,發現晶體在接近室溫時兩方向的光譜是不同的,此即驗證了晶體在室溫時為P42/nmc為空間群,然而低溫時兩方向的光譜完全重合,足以顯示晶體在低溫時晶體對稱度發生改變形成二折軸對稱,我們認為空間群變為Pnna,如同(TEA)2CuCl4晶體於低溫時的對稱型式。
    在降溫(300K~0K)及升溫(10K~300K)的過程中,晶體相變除了存在熱遲滯現象外, TEA+和ZnCl4-2離子有序-無序的變化並不相同,在降溫過程中TEA+和ZnCl4-2離子在低於第一級相變(First-order Phase Transition)溫度(215K~220K)後,同時由室溫時的無序(disorder)變成低溫時的有序(order),而升溫時晶體在高於第一級相變溫度(220K~230K)後僅TEA+離子由低溫時的有序變成室溫時的無序,而升溫的過程中ZnCl4-2離子有序-無序的變化發生在更高的溫度(270K~300K),此即說明了晶體在降溫過程中存在一次相變,而升溫過程中存在二次相變。

    摘要 i 目錄 ii 第一章 緒論 1 第二章 簡介樣品置備及實驗裝置 6 第三章 簡述振動模分析方法-商群分析法 8 第四章 拉曼散射的結果與討論 13 4.1 拉曼散射的結果 13 4.2 TEA+陽離子振動模 28 4.3 ZnCl4-2陰離子振動模 34 4.4 外模 38 第五章 結論 42 附錄 A:ZnCl4-2振動模的分析 44 B:外模的分析 50 參考資料 54

    參考資料:

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    18. G.J. Gao, C.-T. Chia*, J. T. Yu (Preparing)

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