學位論文
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Item (一)以第一原理計算方法探討魔術尺寸奈米團簇(CdSe)13之結構與性質 (二) 單分子電子傳輸中的衰退係數之理論研究(2017) 楊大緯; Yang, Ta-Wei本篇論文共分為兩個部分，第一部分是以第一原理計算方法探討魔術尺寸之奈米團簇(CdSe)13之結構與物理性質。第二部分是以理論計算方法探討單分子電子傳輸中的衰退係數。 在第一部份中，我們希望能以理論計算的方式了解劉沂欣教授研究團隊實驗觀察之CdSe奈米團簇的真實構型。由於目前的實驗技術僅能觀察到奈米團簇的外觀及大小，並無法確定實際原子的幾何結構。我們參考過去的文獻，選定C3-球殼、C1-籠狀及C3V-柱狀結構作為我們研究的對象，並在裸核加上甲胺及乙胺模擬實驗所用的正辛胺及油胺。和實驗比對後，我們提出柱狀結構的二聚體模型，顛覆了過去文獻中一致的C3-球殼模型。我們提出的CdSe奈米團簇構型不僅最為符合SAXS實驗觀察的尺寸，也符合吸收光譜與CD光譜的結果。也提出CdSe奈米團簇為何會形成二聚體的物理原因。 第二部分中我們對於不同的分子骨架在量子傳輸中的衰退係數進行探討。在單分子量子傳輸中，導電度隨分子長度呈指數遞減，遞減之速度由「衰退係數」（decay constant）而定。先前有文獻以Hückel Model提出，衰退係數可由長鏈分子骨架的基本重複單元求出，不受電極或連接基團的影響，但尚未獲得第一原理計算之驗證。本研究選用了單鍵、雙鍵及三鍵的分子骨架，以不同層級的電子傳導方法進行分子導電度的計算與研究。在計算方法上，分別使用了正交基底函數(orthogonal basis set)的瓦尼爾軌域方法(Wannier orbital, WO)配合虛擬電極針對分子部分，使用格林函數方法（Green’s Function Method）進行包含左右電極之系統，以及以模組近似法（Modular Approach）對分子骨架之重複單元，計算出衰退係數。Item 摻雜錳、銅之硒化鎘奈米團簇物及其在基板上自組裝形成二維奈米材料之探討(2019) 蔡凱智; Tsai, Kai-Chih本研究第一部分優化先前魔術尺寸硒化鎘奈米團簇化合物[(CdSe)13]2之合成方式，利用摻雜金屬離子作磁光特性之改質，並探討以軟、硬模板來限制其維度生長。經由替換不同前驅物，以元素硒取代昂貴的硒脲作為合成奈米團簇化合物之來源，並藉由錳、銅離子的摻雜，對團簇化合物進行磁光特性的改質。透過元素分析儀、X光粉末繞射儀、紫外光-可見光光譜儀、電子順磁共振光譜儀、X光吸收光譜延伸區精細結構、DFT理論計算及磁圓偏振二色性光譜，以確認元素組成、繞射及電子結構、配位環境、未成對電子的存在及摻雜位置，並推論錳摻雜奈米團簇化合物之發光機制及磁光效應。 本研究第二部分以共聚高分子作為軟模板、中孔洞沸石材料作為硬模板，來限制魔術尺寸硒化鎘奈米團簇化合物[(CdSe)13]2生長，並透過場發射掃描穿透式球差修正電子顯微鏡、X光粉末繞射儀、X光掠角散射的方式，以確認團簇化合物於基材上之排列位向及孔道內之生長，利於實現具有可調控性有序排列量子點超晶格之構想。