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研究生: 張哲嘉
論文名稱: 利用脈衝雷射與兆赫波來研究奈米碳管的動力行為
Dynamics responses of CNTs probed with optical and Terahertz pulse
指導教授: 齊正中
Cheng-chung Chi
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 光電工程研究所
Institute of Photonics Technologies
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 78
中文關鍵詞: 兆赫波探測奈米碳管激發-探測兆赫波頻譜
外文關鍵詞: THZ probe, carbon nanotubes, pump-probe, THZ spectroscopy
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  • 我們利用飛秒雷射來激發一個二階非線性晶體(ZnTe)產生THz,且利用電光取樣的方式得知THz電場的時間分布,並藉此用THz來穿透四種不同變因奈米碳管(無雜質的多壁及單壁,以及含雜質的多壁及單壁)得知吸收程度,並利用多重反射的薄膜公式即可計算出奈米碳管的介電常數,因此而得奈米碳管在0.2~2THz的頻譜特性。而由我們的實驗數據看來奈米碳管在THz沒有明顯的吸收,但是含雜質的奈米碳管導電率相對於無雜質的大許多。
    我們也有對不同變因奈米碳管作800波長激發-THz探測的實驗,實驗結果顯示可能有兩種不同機制而導致一正一負的訊號產生,我們試著從自由電子遵守的Drude model來解釋其現象。另外也作800波長同色激發-探測的實驗,架設是採取反射式的,實驗結果量測到很明顯的鬆弛現象,我們用Photobleaching(PB)來解釋。


    We measured the transmission of THz time domain spectroscopy of four different types carbon nanotubes(pristine multi-wall, single-wall nanotubes, impurity multi-wall, and single-wall nanotubes ).According to our results, there’s no absorption obviously in 0.2~2 THz region, but the conductivity of impurity nanotubes is higher than pristine nanotubes.
    We also have measured optical pump-THz probe experiment for different type nanotubes. According to these measurements, there are two different mechanisms, which is exhibits two different scattering times explained by Drude model.
    Another 800 pump-probe experiment which is a photoreflectivity (PR) setup will show here. From our data, we found the negative relaxation phenomenon clearly. The negative signals of PR exaplain by Photobleaching (PB).

    摘要中文、英文..................................i、ii 第一章 緒論 1.1 奈米碳管簡介...............................1 1.2 THz量測技術簡介............................2 第二章 奈米碳管介紹 2.1 奈米碳管的歷史............................ 4 2.2 樣品製備...................................7 2.3 奈米碳管的拉曼光譜.........................9 2.4 可見光譜..................................12 第三章 雷射系統簡介 3.1 雷射系統....................................13 3.2 Mai-tai雷射脈衝寬度量測系統...............16 3.3 Hurricane雷射脈衝寬度量測系統.............18 第四章 THz量測原理 4.1 光路圖簡介................................20 4.2 THz產生機制...............................22 4.3 THz訊號擷取架設簡介.......................25 4.4 碲化鋅晶體的線性電光效應..................27 4.5 THz訊號擷取原理(電光調制).................32 4.6 THz訊號簡介...............................35 第五章 實驗量測 5.1 THz量測提要...............................42 5.2 薄膜性質的理論計算........................46 5.3 實驗量測結果..............................49 5.4 800nm激發THz探測實驗(800 pump THz probe)..58 5.5 800激發THz探測實驗的分析..................67 5.6 800nm同色激發-探測........................70 5.7 800同色激發-探測..........................73 第六章 結論.......................................76 參考文獻.............................................77

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