3-1. 靶材製作：
本實驗採用固態燒結法，製造不同成分比例的 YMn
1-x
Fex
O3
粉末。使用 來合成的粉末為碳酸錳(MnCO3
)、氧化釔(Y2
O3
)、氧化鐵(Fe2
O3
)等，依所需比 例混和，並依下述進行反應燒結，製備所需要的 YMn1-x
Fex
O3
(x=0，0.1，0.2，0.3)粉末。
如圖 3-1-1 所示為本實驗所採之製備流程，並簡述如下：
步驟一 (混和與預烤)：
按照材料分子式的莫耳比例來換算所需要碳酸錳(MnCO
3
)、氧化釔 (Y2
O3
)、氧化鐵(Fe2
O3
)的量。實務上，會避免預烤時，把原本藥粉的水氣烤 乾之後，造成粉末的莫耳數不足，會秤取稍微過量粉末。預烤後，秤好各 種粉末重量，把這些粉末放在硏缽裡研磨混合均勻，大約進行一個小時的 研磨，看粉末研磨的情形，來調整研磨的時間。步驟二 (預備燒結)：
把研磨好的混合物小心地放在氧化鋁板上，第一次的燒結要儘量把研 缽裡的粉末刮取乾淨，避免因最先放的粉末特別會附著在研缽上，造成劑
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量比例的誤差，處理後將氧化鋁板粉末一起放入高溫爐進行預燒，使用的 溫度為 1300 0C，持溫大約十二小時，預備燒結可以是粉末中之化合物反應，
初步的合成所需要的釔錳氧化物。
步驟三 (研磨與反覆燒結)：
把預燒結過結塊的粉末取出後並倒入研缽中，再進行研磨，大約 30 到 40 分鐘左右，視情況增減時間。磨細後，把研缽上的粉末刮取乾淨，再次 置於氧化鋁板上，以相同的溫度為 1300 0C，進行第二次燒結。經過反覆研 磨與燒結之後，粉末可充分反應化合，並逐漸變成細小顆粒。
步驟四 (壓製燒結塊材)：
預燒結完後，放入研缽中繼續研磨，大約 30 到 40 分鐘左右，視情況 增減時間，磨細後，開始進行塊材的製備，這時會利用靶具把粉末壓成圓 餅狀，使用的壓力大約為 100 kg/cm2左右，加壓大約五分鐘。將壓好的圓 餅放在氧化鋁板上，放入高溫爐燒結，使用的溫度一樣為 1300 0C，持溫大 約十二小時。然後再把燒結後的圓餅研磨成粉末，這時要小心地壓碎圓餅，
不可大力敲擊，以免造成碼腦研缽損毀而造成樣品的汙染。把圓餅磨細後 的粉末，一樣用靶具再次地壓製成圓餅，然後放入高溫爐進行最後一次燒 結，使用的溫度為 1300 0C，持溫時間則增加為二十四小時。
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步驟五 (成品驗證)：
最後，取下燒結好的塊材，並刮取一些粉末，利用研缽再磨細一點，
以進行 XRD 量測，以檢驗樣品的結晶相以及有無雜相產生，如果還有雜相 則再重複步驟三至四進行燒結反應，直至樣品中無未反應的雜相為止。
圖 3-1-1 塊材樣品製備流程圖。
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3-2. 薄膜製備流程與脈衝雷射：
本實驗以脈衝雷射蒸鍍法(Pulse Laser Deposition)來製備釔錳氧化物之 薄膜樣品，所使用的雷射光為 KrF 準分子雷射，其光源波長為 248 nm，脈 衝寬度 12 ns，雷射的重複率和能量設定分別為 5 Hz、3 ~ 5 J/cm
2
。將雷射 光源以鏡片組導到靶材上，雷射照射在靶材表面後，會從靶材噴濺出均勻 的蒸發物，並將之蒸鍍在加熱的基板表面上。此鍍膜系統鍍膜系統裝置如 圖 3-2-1 所示，可以藉由控制基板的溫度、真空腔體的氧壓，來控制薄膜 的成長。鍍膜流程如下：
1、 首先把所使用的基板依順序以丙酮、甲醇、去離子水進行清洗，把基板 放在燒杯裡，浸泡在這些液體中，然後使用超聲波清洗器各震盪清洗五 分鐘。丙酮用於去除基板上的有機物和殘餘物， 甲醇用於清除基板上的 殘餘丙酮，去離子水用於清除基板上殘留的甲醇。
2、 清洗完基板後，開始研磨鋼板，以砂紙的號碼(有150、200、400、600、
1000、2000)，從最小的號碼開始研磨鋼板，依次研磨鋼板，依序以垂直、
水平交互研磨，直到表面光滑明亮，此時用氮氣槍清理剛剛研磨的表面，
然後用丙酮加棉花棒去清理鋼板的表面。
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3、 把清洗好的基板先用氮氣槍吹乾，然後用銀膠黏在鋼板上，然後放在加 熱器上把銀膠烤乾。
4、 把黏好的基板再用氮氣槍清潔後，放入 PLD 系統的真空腔體內，接者用 綠光雷射進行對光，對完光，則再次檢查一切是否都正確。
5、 進行腔體的抽真空步驟，抽一段時間後，使腔內壓力為大約為 10-6 torr 左右
6、 開啟加熱器來加熱基板到所要的溫度。
7、 到了設定的溫度之後，進行通氧氣動作，待達到一特定氧壓，而且壓力 計、加熱器穩定，再啟動靶材的旋轉馬達，使之以一定頻率旋轉。
8、 進行雷射的設定，設定所需雷射的能量、重覆率、次數，接著將雷射光 導到靶材上。
9、 監看鍍膜的過程，在蒸鍍的過程，隨時都要注意氧壓、基板溫度等等。
鍍膜完結後，在完成蒸鍍之後，關閉閥門和加熱器，視樣品的需要作後 段退火的製程（in-situ post annealing ），在最後降溫的過程，充入 大量氧氣進行破真空降溫的動作，等待溫度到達室溫。
10、室溫到時，拿出樣品並保存。
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圖 3-2-1 PLD 鍍膜系統示意圖。