在分析各個參數之前，我們首先說明我們的超外雷射激發光照射 到樣品時，樣品內部產生的情形。有研究團隊針對不同的 LCMO 摻 雜，測量各種摻雜對不同光子能量的反射率R( ) ，換算成光學傳導率
( )(Optical Conductivity)，並得到對應能階激發的 ms( )[14]。圖 5-6 為該研究團隊所得到的 ms( )。由此研究論文中可知，我們使用的雷 射能量 1.55 eV 的激發光，激發的是 Mn3+的 eg1軌道到同一個 Mn3+的 eg2軌道，而這個剛好對應的就是 JT 所分裂的能階。因此很明顯地，
我們所使用的雷射激發光可以直接將 Mn3+的 eg1的電子脫離晶格扭曲 所造成的束縛，或是說，我們的激發光直接對應的就是極化子的激發。
圖 5-6 (a)不同摻雜的 LCMO 對應能階激發的光學傳導率圖(左) (b)三種不同的能階激發過程示意圖(右) [14]
5-3-2 快速弛緩行為的振幅分析
在 許 邰 瑛 學 姊 的 論 文 中 ， 發 現 利 用 超 快 激 發 探 測 實 驗 量 測 La0.7Ca0.3MnO3 中的快速弛緩行為的振幅和相干極化子的數目有很大 的相似，所以推論快速弛緩行為對應的是相干極化子的弛緩。當電子 受到雷射光激發，脫離原本的 eg1軌道躍遷至 eg2產生脫離 JT distortion 的情形(稱為 delocalization)。而在接下來的快速弛緩行為中，電子要 由激發態回到基態重新回到受到侷限的態(localization)，因此電子趨
0 50 100 150 200 250 300 -1.5
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
R/R A
Fast
Fastcomponentamplitude(arb.units)
Temperature (K) La0.85Ca0.15MnO3
圖 5-7 La0.85Ca0.15MnO3快速弛緩行為的振幅
圖 5-8 LC0.15MO 及 LC0.2MO 之相干極化子對溫度變化圖[11]
圖 5-9 La0.7Ca0.3MnO3薄膜快速弛緩振幅對溫度的變化(左)及電阻對溫 度的變化(右)
圖 5-10 La0.7Ca0.3MnO3 相干極化子數目對溫度的變化圖[5]
在 TC以下的溫區的快速弛緩振幅和相干極化子數目隨溫度的變 化趨勢也相同，在到達 TC之後開始下降，在 120K 左右到達最小，
之後又開始上升。
在 TCO以下的趨勢，快速弛緩振幅和相干極化子的數目隨著溫度 的變化也是相當吻合；我們對照了其他研究團隊研究 Nd0.5Sr0.5MnO3
的超快激發探測實驗[15](圖 5-11)以及其對應電荷有序排列的中子散 射研究[16](圖 5-12)。我們發現快速弛緩振幅和對應電荷有序排列的 超晶格峰值強度在 TCO溫度以下，有相當一致的結果。
圖 5-11 Nd0.5Sr0.5MnO3的磁導率對溫度圖(上)[15]
圖 5-12 Nd0.5Sr0.5MnO3的超快激發探測實驗快速弛緩振幅[16]
5-3-3 快速弛緩時間分析
圖 5-13 為快速弛緩行為的時間對溫度的變化圖。首先可以觀察 到從室溫接近到 TC時，f並沒有明顯的趨勢。過了 TC之後f呈現緩 緩上升的趨勢，並在約 TCO的地方達到最大，而在 TCO之後開始明顯 變小。我們認為快速弛緩行為對應的是電荷有序排列的回復，因此快 速弛緩行為的回復時間對應的應該是電荷有序排列的強度。在室溫時 相干極化子的排列並沒有特別的強度變化，在進入鐵磁相時，由於此 時材料大部分形成鐵磁相，電荷有序的強度因而降低。而在到達電荷 有序排列溫度 TCO時，電荷有序相的出現表示電荷有序區域的變大，
電荷有序排列的強度提高，因此回復時間變快。Nd0.5Sr0.5MnO3的超 快激發探測實驗[15]也發現到達電荷有序溫度時，f有明顯下降的行 為，如圖 5-14。
0 50 100 150 200 250 300 0.5
1.0 1.5 2.0
La0.85Ca0.15MnO3 R/R Fast
Fastcomponentrelaxationtime(ps)
Temperature (K)
圖 5-13 La0.85Ca0.15MnO3快速弛緩行為的時間對溫度的變化圖
圖 5-14 Nd0.5Sr0.5MnO3快速弛緩行為的時間對溫度的變化圖
5-3-4 慢速弛緩時間分析 有序排列僅僅是短距離的電荷有序(Short Range Charge Ordering)及反 鐵磁，大部份區域仍然是鐵磁區為主。
Temperature (K)
Magnetization(10-3 emu/g)
圖 5-15 La0.85Ca0.15MnO3慢速弛緩行為的時間對溫度的變化圖(黑) 以及磁化強度對溫度的變化圖(紅)
5-3-5 慢速弛緩行為的振幅分析
0.15MnO
3 R/R ASlow
Slowcomponentamplitude(arb.units)
Temperature (K)
圖 5-16 La0.85Ca0.15MnO3慢速弛緩行為的振幅對溫度的變化圖