专利名称：一种基于椭偏仪的纳米材料熔点的测量方法
技术领域：
本发明属于热学测量技术领域，具体涉及一种利用椭偏仪测量纳米材料熔点的方法。
背景技术：
精确测量纳米尺度下材料的熔点是研究纳米材料性质的重要技术。例如在制造纳米信息器件的工艺中，当材料的尺寸小到纳米尺度时，其热学性质会发生明显的变化，而这种变化将直接影响器件的温度稳定性。传统的测量纳米材料熔点的方法主要有两种，一种是透射电子显微镜，通过观察透射电子的衍射图样，根据图样的改变来判断纳米材料的熔点，但是这种方法不能实时快速的测量，而且制样比较麻烦；另一种方法是热量计，通过测量纳米材料的熔化潜热来确定熔点，这种方法在测量中需要接触样品，对样品会有损伤。而椭圆偏振光谱仪是一种非接触的、非破坏的、快速的测量方法，它能够通过测量经样品反射后偏振光的偏振态的改变精确得到样品的光学信息。因此本发明利用椭偏仪可以在不同温度下实时测量纳米材料的光学常数，通过光学常数的变化反映纳米材料结构的变化，从而得到纳米材料的熔点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够非接触、非破坏、快速测量纳米材料熔点的方法。本发明利用光学测量方法的非接触、非破坏、快速的特点，考虑到材料的光学性质与结构有密不可分的关系，而材料从固`态变到液态的本质是材料的结构发生改变，提出一种基于椭偏仪的熔点的测量方法。该方法主要利用椭偏仪测量被测样品的光学常数，通过光学常数的改变来反映材料结构的改变，从而得到纳米材料的熔点。具体测量步骤如下:
(O首先，利用反射式椭偏仪测量不同温度下纳米材料的P光、S光的反射率的比值tanW和相位延迟Δ ；
(2)然后通过测量得到椭偏参数Ψ、Λ，计算出材料的介电常数ε P ε 2以及折射率η、消光系数k。其中，对于体材料，上述参数可以通过以下公式求得:
权利要求
1.一种基于椭偏仪的纳米材料熔点的测量方法，其特征在于具体步骤为: (1)首先，利用反射式椭偏仪测量不同温度下纳米材料的P光、S光的反射率的比值tanW和相位延迟Δ ； (2)然后通过测量得到椭偏参数Ψ、Λ，计算出材料的介电常数εP ε 2以及折射率η、消光系数k; (3)计算光学常数随温度的变化率； (4)比较光学常数随温度的变化谱，以及变化率随温度的变化谱，通过观察其突变来确定被测纳米材料的熔点。
2.根据权利要求1所述的基于椭偏仪的纳米材料熔点的测量方法，其特征在于步骤(2)中，对于体材料，各参数通过以下公式求得:
3.根据权利要求1所述的基于椭偏仪的纳米材料熔点的测量方法，其特征在于步骤(3)中，计算光学常数随温度变化的变化率:dW/dT、dA/dT、dn/dT、dk/dT、dε ^dT和d ε 2/dT。
全文摘要
本发明属于热学测量技术领域，具体为一种基于椭偏仪的纳米材料熔点的测量方法。本发明利用椭偏仪测量不同温度下纳米材料的光学性质，根据纳米材料从固态转变到液态时其光学性质也会随之改变的原理，从而测得纳米材料的熔点。本发明可快速、非破坏、非接触测量纳米材料的熔点。在物理、化学、生物医学、环境科学等众多领域，具有广泛的应用前景。
文档编号G01N21/21GK103175785SQ20131007769
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者张冬旭, 郑玉祥, 陈良尧, 吴康宁, 张荣君, 王松有, 李晶, 杨月梅 申请人:复旦大学