發展及應用電子斷層掃描術研究FePt/Fe3O4核心殼奈米立方體

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研究生：	王鈞霆
論文名稱：	發展及應用電子斷層掃描術研究FePt/Fe3O4核心殼奈米立方體 Development and Application of Single-Axis Tilt Electron Tomography for the Structure of FePt@Fe3O4 Core/Shell Nanocubes
指導教授：	陳福榮開執中
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	原子科學院 - 工程與系統科學系 Department of Engineering and System Science
論文出版年：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	51
中文關鍵詞：	電子斷層掃描術、FePt/Fe3O4核心殼奈米微粒
外文關鍵詞：	Electron Tomohraphy, FePt/Fe3O4 core/shell nanoparticle
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隨著電子光學的發展及試片製作技術上的提升，穿透式電子顯微鏡(Transmission electron microscope, TEM)對於樣品形貌及結構的分析也日趨重要，但由於一般TEM影像為散射電子穿透試片後所投影之二維影像，為了得到關於樣品在三維空間之訊息，我們必須借重於電子斷層掃描術(Electron Tomography)，此為利用物體在各種不同角度之投影影像重建出原始三維影像的一種技術。
在本論文所分析之樣品為FePt@Fe3O4奈米微粒，利用以FePt奈米微粒為主的奈米自組裝硬碟，由於其具有高磁晶異向性，成為各研究團隊所熱衷研究的磁性材料，加上Fe3O4具有良好的生物接合性，使其在生物材料上之應用也是指日可待。在實驗中，利用化學合成法所製備的FePt@Fe3O4奈米微粒，除了使用電子斷層掃描術證實其立方體之形狀及Fe3O4完美包覆FePt的核心殼結構，也分析了FePt@Fe3O4奈米微粒的自組裝行為、FePt與Fe3O4的晶位關係及FePt@Fe3O4奈米微粒退火前後之磁性表現。以外，在電子斷層掃描術的實驗過程中，除了清楚解釋其實驗細節，同時也比較了不同濾波器在去除重建影像雜訊之下，對於影像之影響。

致謝    I
摘要    II
章節目錄    III
圖目錄    VI
表目錄    IX
第一章 前言及研究動機    1
第二章 文獻回顧與理論背景    3
2-1 斷層掃描術之歷史發展    3
2-2 投影需求    3
2-3 信號處理    4
2.3.1 信號與雜訊    4
2.3.2 空間濾波與頻域處理    4
2.4 磁性奈米顆粒的特性    6
2.5 磁性奈米微粒在磁紀錄方面的應用    7
2.6 FePt合金的特性    7
第三章 實驗流程與原理    12
3.1 樣品製作    12
3.1.1 化學藥劑    12
3.1.2 FePt奈米微粒之合成    12
3.1.3. FePt @Fe3O4奈米微粒之合成    12
3.2 單軸傾轉取像電子斷層掃描術實驗流程    13
3.2.1 影像擷取    13
3.2.2 影像的校正與重建    14
3.3影像校正﹕相干法(Cross correlation)及相位相干法(Phase correlation method)    14
3.3.1 卷積(convolution)    14
3.3.2 相干(Cross correlation)    15
3.3.3 相位相干法(Phase correlation method)    16
3.4 影像重建    16
3.4.1 Radon轉換    16
3.4.2 投影理論及傅立葉轉換重建法    17
3.4.3 平均逆投影法(Weighted back-projection method)    17
3.5 奈米微粒微結構及成分分析    18
3.5.1 穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy, TEM)分析    18
3.5.2 X光能量分散光譜儀(EDS)    18
3.5.3 X光粉末繞射分析技術    19
3.6 磁性質分析    19
第四章 結果與討論    29
4.1 電子斷層掃描術的影像失真問題    29
4.2 信號及影像處理    30
4.2.1 雜訊處理    30
4.2.2 Missing wedge的處理    31
4.3 FePt @Fe3O4核心殼奈米立方體斷層掃描術結果    31
4.4 X光能量分散光譜儀(EDS)結果    31
4.5 FePt @Fe3O4核心殼奈米立方體的自組裝行為    32
4.6 FePt核心與Fe3O4殼之間的晶位關係    32
4.7 FePt@Fe3O4核心殼奈米立方體退火前後之磁性表現    33
第五章 結論    48
第六章 未來研究方向    49
第七章 參考文獻    50

                                

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全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

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