本論文研究雷射蒸鍍於 YSZ 基板上的六角晶系 YMnO3 薄膜與
SrTiO3基板上的正交晶系 YMnO3薄膜，分別對這兩種基板及其建構
出不同結構之多鐵性YMnO3薄膜做全頻光譜上的分析；結論如下：
(I) 基板的擬合參數與群論計算數目相符，其中 SrTiO3基板之反射率 與論文[J. Appl. Phys. 81, 8 (1997)]的結果吻合，代表著我們利用基板 反射率轉出來的n、k 值可信度相當高；(II) 室溫下，六角晶系 YMnO3
薄膜的遠紅外聲子振動模頻率位置與 M. N. Iliev [Phys. Rev. B 56,
2488 (1997)]計算出的理論值相符，遠紅外活性振動模之頻率位置在
160、200、238、300、350、375、412、473及 595 cm-1皆為E1振動 模式；而正交晶系 YMnO3薄膜的遠紅外聲子振動模頻率位置則與 H.
C. Gupta [Physica B 262, 1 (1999)]做比較，遠紅外活性振動模之頻率 位置在248、305、400、584及705 cm-1皆為 B2u振動模式，215、265、 340、375、450 及 500為 B3u振動模式；(III) 薄膜樣品在近紅外至紫 外光區的反射光譜數據與基板有明顯的差異，這差異主要來自於與 YMnO3 薄膜的電子躍遷有關，六角晶系 YMnO3 薄膜吸收峰位置在 1.6、2.3 及5 eV處分別為 O 2p與Mn dxy,x2-y2混成後躍遷至Mn d3z2-r2
能階、O 2p 與Mn dyz,zx混成後躍遷至Mn d3z2-r2能階及混合的O 2p 躍
遷至Mn 3d 軌域的貢獻；而正交晶系YMnO3薄膜吸收峰位置在5 eV
處，為 O 2p → Mn eg之電荷躍遷；(IV) 在變溫光譜中，六角晶系
YMnO3薄膜吸收峰位置在160、200及 595 cm-1的振動模，隨著溫度 降低，頻率位置有藍移及半高寬變窄的現象產生，由非簡諧震盪模型 可以畫出因熱效應造成頻率位置及半高寬變化的理論預測曲線；正交
晶系 YMnO3薄膜僅有 584 cm-1振動模符合非簡諧震盪模型；(V) 正
交晶系YMnO3薄膜波數440 cm-1處隨著溫度的降低有下陷的趨勢， J.
C. Galzerani [Solid State Commun. 41, 515 (1982)] 告訴我們此現象為
SrTiO3 基板的相轉變所致，由立方晶系轉至四角晶系，但正交晶系
YMnO3在理論計算中 449 cm-1處確實有吸收峰的存在，因此將此吸 收峰的變化視為 SrTiO3 基板與正交晶系 YMnO3 薄膜共同的變溫貢
獻；(VI) 變溫的高頻吸收能譜中，1.7 eV的吸收峰隨著溫度降低，有
頻率藍移、半高寬變窄及權重不變的現象，與W. S. Choi [Phys. Rev. B 78, 054440 (2008)] 六角晶系RMnO3 (R = Gd, Tb, Dy, and Ho)薄膜的 結果相同，原因為熱效應造成體積減小，因此鍵長縮短，鍵能增強；
另外，1.7 eV處的吸收峰靠近 TN及TSR發現有些微異常轉折的現象，
而A. B. Souchkov [Phys. Rev. Let. 91, 027203 (2003)]與 R. C. Rai [Physica B 262, 247 (1998)]分別測量LuMnO3及HoMnO3的變溫實驗 中，也特別指出在 1.7 eV 處此類的變化，我們認為在磁性的相轉變
中，在順磁轉反鐵磁處，Mn 離子間的超交換(superexchange)作用突 然拉開了能階的差距，造成斜率上的轉變；(VII) 六角晶系 YMnO3
薄膜中，Z. J. Huang [Phys. Rev. B 56, 5 (1997)]量測微波頻率為 75 kHz 的介電函數，隨溫度降低接近相變溫度(TN ~ 80 K)有明顯變化，但εph
隨溫度降低接近相變溫度並無劇烈變化，正交晶系 YMnO3薄膜中，
S. Z. Li [Appl. Phys. A 94, 975 (2008)]量測微波頻率為20 kHz 的介電 函數隨溫度降低接近相變溫度(TN ~ 40 K)有明顯變化，但 εph隨溫度降 低接近相變溫度同樣無劇烈變化，因此，我們知道 YMnO3薄膜的介 電常數主要來自於電偶極化的貢獻；(VIII) 六角晶系與正交晶系 YMnO3薄膜計算得知的電漿頻率分別為1297 cm-1與 1256 cm-1，比較 YMnO3 的室溫穿透光譜，可證實薄膜開始透光處即為近似理論計算
之值；(IX) Born有效電荷的計算中，六角晶系YMnO3薄膜隨著溫度
的降低而有效電荷值增加 8%，表示低溫時氧離子周圍有較多的電荷 數目，但正交晶系YMnO3薄膜的Born有效電荷隨著溫度降低有效電 荷卻降低了 15%，我們推測是由於基板降溫時反射率也會提高，但我 們使用室溫基板的數據對變溫的薄膜樣品做擬合分析，因此在權重的 分析上產生一些誤差，造成結果的不一致，此處有待改進。
未來，希望能量測基板的低溫數據，由此可以將每個溫度的 n 與 k 值取出，再擬合各個溫度的光譜，去除基板降溫後的變化，更能準
確地分析YMnO3薄膜的變溫變化；由於六角晶系 YMnO3的居里溫度
在高溫~900 K，希望未來能製作升溫裝置，好讓我們能觀察高溫順電
相轉變處是否有異常現象發生；拉曼光譜的部份，也發表了許多論 文，希望未來能量測與分析拉曼散射光譜，更深入地了解 YMnO3薄 膜的特性。