3-1 磁圓二色性光譜儀(Magnetic Circular Dichroism, MCD)
磁圓二色光譜儀為光學量測儀器，燈源為 450w 的氙氣燈，波段 200~900nm 涵 蓋了可見光波段。儀器內部的設計為，燈源發出白光，經過單光儀進行分光，
在通過偏振片將光變成線偏振光，之後經過光路調節器將線偏振光轉變成圓偏 振光。光路調節器為一個逆壓電材料(石英)，通過施加偏壓會變形的特性改變 線偏振光的相位差，使其變為圓偏振光，而施加偏壓的頻率為 50kHz，這個頻 率為左旋光(LCP)與右旋光(RCP)的轉換頻率，最後使用光電倍增管來接收訊 號。當旋光通過樣品時，會因為電子躍遷的選擇定律(∆m = ±1)，會對左旋光 (∆m = 1)與右旋光(∆m = −1)有吸收的不同，而在外加磁場下異常塞曼效應，
會讓樣品的能階分裂更加明顯，這時左右旋光的吸收差異會更顯著，吸收差定 義為∆A = 𝐴
−
− 𝐴+
，其中𝐴−
為左旋光吸收、𝐴+
為右旋光吸收。接著因為左右旋 光吸收的不同，將通過後的兩中旋光疊加會形成一個橢圓偏振光，而 MCD 就 是測量這的橢圓的橢圓率θ，θ = 32.982∆A單位為 mdeg，當量測出的數值越大 代表，在這個能量下某一旋光方向的大於另一個旋光方向，而正值為左旋光吸 收大於右旋光吸收，反之若為負值則右旋光吸收大於左旋光吸收。同時也代表 著不同自旋方向的載子，受激發躍遷的情形。我們使用 MCD 是因為，MCD 與 其他的磁性量測儀器不同，MCD 可以針對特定能量量測磁性，藉由這樣的量測 可以得知樣品的磁性分別從哪個部分而來。圖 3. 1 磁圓二色性光譜儀
15
3-2 磁控濺鍍系統
濺鍍系統一般以高能量被游離的氣體離子撞擊靶材表面，被撞擊出的靶材粒子 附著於基板上形成薄膜，通常使用惰性氣體 Ar 以避免與被撞擊出的粒子反應，
為了增加氣體的游離效率會在濺鍍槍上設計磁場，用以增加帶電粒子與其他氣 體粒子的碰撞機率使其氣體離子出現機率增加，進而提升濺鍍效率。
圖 3. 2 磁控濺鍍工作原理示意圖
3-3 電化學製成
電化學是利用電子的轉移，來造成氧化還原反應，利用外接電源連接被鍍物和 擬鍍物，並放入所調配溶液中，溶液為氧化劑、還原劑、催化劑，可以讓擬鍍 物鍍在被鍍物上，電化學製成具有大面積製作，低成本特性，所以工業上也有 大量的應用。
16
3-4X 射線繞射分析儀
X 射線繞射分析儀，當 X 光打入樣品時會因為樣品的晶格排列，造成散射這些 散射光會形成建設性或破壞性干涉，只有在特定角度將 X 光打入時會出現建設 性干涉，稱其為繞射之後藉由布拉格繞射公式nλ = 2dsinθ，計算晶格排列方向 與晶格間距。n:繞射階數 λ:X 光波長 d:晶格間距θ:入射光與晶面夾角。
圖 3. 3X 光繞射示意圖
3-5 穿透式電子顯微鏡
穿透式電子顯微鏡是以高壓(100keV~1MeV)加速電子，使電子撞擊在經過處理 的樣品上，這些樣品的厚度低於 100nm，之後偵測穿透過樣品的電子數多寡，
以及撞擊在樣品表面上的電子所散射的德布羅意物質波，形成影像。