專題題目

石墨烯的磁雙折射效應

學生

吳佳霖

指導教授

陳孟炬

壹. 實驗目的:

    本實驗利用外差干涉技術測量石墨烯之磁-雙折射效應(Cotton-mouton effect)，因為磁-雙折射效應一般容易存在於透明液體和氣體中，固體結構中不易測量發現，利用石墨烯幾乎不具體積的狀態，將其視為氣態分子結構，進行石墨烯之磁-雙折射效應是否存在。

貳. 實驗方法:

    量測系統組合包含以下器件，齊曼雷射(Zeeman laser)、1/2波片(half-wave plate)、偏振片(polarizer)架設光學測量系統，其藉由齊曼雷射所發出的p偏振光和s偏振光來產生光學外差干涉上的差頻，再經由外差干涉技術量測石墨烯薄膜之磁-雙折射效應。

(1)雷射穩定度建立:

    利用外差干涉技術量測，確定系統穩定的時間以進行石墨烯薄膜實驗量測，利用光偵測器確認齊曼雷射光強度(intensity)。

(2)基準點建立:

    建立純水的磁-雙折射效應之基準點，再進行磁-雙折射效應(Cotton-mouton effect)之石墨烯薄膜量測研究工作。

參. 結論:

    目前石墨烯薄膜之磁-雙折射效應(Cotton-mouton effect)實驗以完成實驗系統架設，並進行系統調整作業，後續實驗若證實石墨烯薄膜具有磁-雙折射效應反應，則可以判定磁場的調變將造成石墨烯對偏振光的磁致二色性，可突破固態物質不易發現磁-雙折射效應之研究。