專利名稱：一種基于橢偏儀的納米材料熔點(diǎn)的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用橢偏儀測(cè)量納米材料熔點(diǎn)的方法。
背景技術(shù)：
精確測(cè)量納米尺度下材料的熔點(diǎn)是研究納米材料性質(zhì)的重要技術(shù)。例如在制造納米信息器件的工藝中，當(dāng)材料的尺寸小到納米尺度時(shí)，其熱學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生明顯的變化，而這種變化將直接影響器件的溫度穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的測(cè)量納米材料熔點(diǎn)的方法主要有兩種，一種是透射電子顯微鏡，通過(guò)觀察透射電子的衍射圖樣，根據(jù)圖樣的改變來(lái)判斷納米材料的熔點(diǎn)，但是這種方法不能實(shí)時(shí)快速的測(cè)量，而且制樣比較麻煩；另一種方法是熱量計(jì)，通過(guò)測(cè)量納米材料的熔化潛熱來(lái)確定熔點(diǎn)，這種方法在測(cè)量中需要接觸樣品，對(duì)樣品會(huì)有損傷。而橢圓偏振光譜儀是一種非接觸的、非破壞的、快速的測(cè)量方法，它能夠通過(guò)測(cè)量經(jīng)樣品反射后偏振光的偏振態(tài)的改變精確得到樣品的光學(xué)信息。因此本發(fā)明利用橢偏儀可以在不同溫度下實(shí)時(shí)測(cè)量納米材料的光學(xué)常數(shù)，通過(guò)光學(xué)常數(shù)的變化反映納米材料結(jié)構(gòu)的變化，從而得到納米材料的熔點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠非接觸、非破壞、快速測(cè)量納米材料熔點(diǎn)的方法。本發(fā)明利用光學(xué)測(cè)量方法的非接觸、非破壞、快速的特點(diǎn)，考慮到材料的光學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)有密不可分的關(guān)系，而材料從固`態(tài)變到液態(tài)的本質(zhì)是材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，提出一種基于橢偏儀的熔點(diǎn)的測(cè)量方法。該方法主要利用橢偏儀測(cè)量被測(cè)樣品的光學(xué)常數(shù)，通過(guò)光學(xué)常數(shù)的改變來(lái)反映材料結(jié)構(gòu)的改變，從而得到納米材料的熔點(diǎn)。具體測(cè)量步驟如下:
(O首先，利用反射式橢偏儀測(cè)量不同溫度下納米材料的P光、S光的反射率的比值tanW和相位延遲Δ ；
(2)然后通過(guò)測(cè)量得到橢偏參數(shù)Ψ、Λ，計(jì)算出材料的介電常數(shù)ε P ε 2以及折射率η、消光系數(shù)k。其中，對(duì)于體材料，上述參數(shù)可以通過(guò)以下公式求得:
權(quán)利要求
1.一種基于橢偏儀的納米材料熔點(diǎn)的測(cè)量方法，其特征在于具體步驟為: (1)首先，利用反射式橢偏儀測(cè)量不同溫度下納米材料的P光、S光的反射率的比值tanW和相位延遲Δ ； (2)然后通過(guò)測(cè)量得到橢偏參數(shù)Ψ、Λ，計(jì)算出材料的介電常數(shù)εP ε 2以及折射率η、消光系數(shù)k; (3)計(jì)算光學(xué)常數(shù)隨溫度的變化率； (4)比較光學(xué)常數(shù)隨溫度的變化譜，以及變化率隨溫度的變化譜，通過(guò)觀察其突變來(lái)確定被測(cè)納米材料的熔點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于橢偏儀的納米材料熔點(diǎn)的測(cè)量方法，其特征在于步驟(2)中，對(duì)于體材料，各參數(shù)通過(guò)以下公式求得:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于橢偏儀的納米材料熔點(diǎn)的測(cè)量方法，其特征在于步驟(3)中，計(jì)算光學(xué)常數(shù)隨溫度變化的變化率:dW/dT、dA/dT、dn/dT、dk/dT、dε ^dT和d ε 2/dT。
全文摘要
本發(fā)明屬于熱學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于橢偏儀的納米材料熔點(diǎn)的測(cè)量方法。本發(fā)明利用橢偏儀測(cè)量不同溫度下納米材料的光學(xué)性質(zhì)，根據(jù)納米材料從固態(tài)轉(zhuǎn)變到液態(tài)時(shí)其光學(xué)性質(zhì)也會(huì)隨之改變的原理，從而測(cè)得納米材料的熔點(diǎn)。本發(fā)明可快速、非破壞、非接觸測(cè)量納米材料的熔點(diǎn)。在物理、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等眾多領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G01N21/21GK103175785SQ20131007769
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者張冬旭, 鄭玉祥, 陳良堯, 吳康寧, 張榮君, 王松有, 李晶, 楊月梅 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)