Raman Shift (cm -1 )

Data Fit

DyMnO

3

圖5.1.4 DyMnO₃的室溫非偏振拉曼散射光譜。

106

0 200 400 600 800 1000

Intensity (arb. units)

Raman Shift (cm^-1)

Data Fit CdCr₂S₄

圖5.1.5 CdCr₂S₄的室溫非偏振拉曼散射光譜。

100 1000 10000 0.0

0.2 0.4 0.6 0.8

Frequency (cm^-1)

(c) x = 0.05

0.0 0.2 0.4 0.6

Reflectance

(b) x = 0.03

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

Data Fit (a) x = 0.0

圖5.2.1 (Tb1-xNax)MnO3(a) x = 0.0、(b) x = 0.03 及(c) x = 0.05 的室溫反 射光譜(實線)，虛線為羅侖茲模型擬合的光譜曲線。

108

100 1000 10000

0 200 400

Frequency (cm^-1)

(c) x = 0.05

0 200 400

σσσσ1(ωωωω) (ΩΩΩΩ-1 cm-1 )

(b) x = 0.03

0 200 400 600 800

(a) x = 0.0

圖5.2.2 (Tb1-xNax)MnO3(a) x = 0.0、(b) x = 0.03 及(c) x = 0.05 的室溫紅 外光區光學電導率。

0 100 200 300 400 500 600 700 800 0

200 400

Frequency (cm^-1)

(c) x = 0.05

0 200 400

σσσσ 1(ωωωω) (ΩΩΩΩ-1 cm-1 )

(b) x = 0.03

0 200 400 600 800

(a) x = 0.0 (Tb_1-xNa_x)MnO₃

圖5.2.3 (Tb_1-xNa_x)MnO₃(a) x = 0.0、(b) x = 0.03 及(c) x = 0.05 的室溫遠 紅外光區光學電導率。

110

100 1000 10000

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Reflectance

Frequency (cm^-1)

DyMnO₃ Fit

圖5.2.4 DyMnO3的室溫反射光譜(實線)，虛線為羅侖茲模型擬合的光 譜曲線。

100 1000 10000

0 500 1000 1500 2000

σσσσ1(ωωωω) (ΩΩΩΩ-1 cm-1 )

Frequency (cm^-1)

圖5.2.5 DyMnO3的室溫全頻光區光學電導率。

100 200 300 400 500 600 700 800 0

500 1000

σσσσ 1(ωωωω) (ΩΩΩΩ-1 cm-1 )

Frequency (cm^-1)

圖5.2.6 DyMnO₃的室溫遠紅外光區光學電導率。

112

100 1000

0.0 0.5 1.0 1.5

Frequency (cm^-1)

10 K

Reflectance ^{10 K}

110 K

0 100 200 300 400 500 600 700 800 0

500 1000 1500

Frequency (cm

^-1

)

10 K 110 K 200 K 300 K

(c) x = 0.05

0 500 1000 1500 2000

σσσσ

1

( ωωωω ) ( ΩΩΩΩ

-1

c m

-1

) (b) x = 0.03

0 500 1000

1500

(a) x = 0.0

圖5.2.8 (Tb1-xNax)MnO3 (a) x = 0.0、(b) x = 0.03 及(c) x = 0.05 的變溫 遠紅外光區光學電導率，為了得到清晰的光譜，縱軸間隔為 Y 軸最 大值的30 %。

114

Temperature (K) γγγγ1 (cm-1 )ωωωω1 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ2 (cm-1 )ωωωω2 (cm-1 )

圖5.2.9(b)TbMnO3的第2 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半高寬及權重 隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300

Temperature (K)

γγγγ3 (cm-1 )ωωωω3 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ4 (cm-1 )ωωωω4 (cm-1 )

圖5.2.9(d)TbMnO3的第4 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半高寬及權重 隨溫度變化的關係。

116

Temperature (K) γγγγ5 (cm-1 )ωωωω5 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ6 (cm-1 )ωωωω6 (cm-1 )

圖5.2.9(f)TbMnO3的第6 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半高寬及權重 隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350

Temperature (K) γγγγ7 (cm-1 )ωωωω7 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ8 (cm-1 )ωωωω8 (cm-1 )

圖5.2.9(h)TbMnO3的第8 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半高寬及權重 隨溫度變化的關係。

118

Temperature (K) ρρρρ9 (cm-1 )ωωωω9999 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ10 (cm-1 ) ωωωω10 (cm-1 )

圖 5.2.9(j)TbMnO3的第 10 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半高寬及權 重隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350

Temperature (K) γγγγ11 (cm-1 )ωωωω11 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ12 (cm-1 )ωωωω12 (cm-1 )

圖5.2.9(l) TbMnO3的第12 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半高寬及權 重隨溫度變化的關係。

120

Temperature (K) γγγγ13 (cm-1 )ωωωω13 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ1 (cm-1 )ωωωω1 (cm-1 )

圖5.2.10(a)(Tb_0.97Na_0.03)MnO₃的第1 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350

Temperature (K) γγγγ2 (cm-1 )ωωωω2 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ3 (cm-1 )ωωωω3 (cm-1 )

圖5.2.10(c)(Tb0.97Na0.03)MnO3的第3 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

122

Temperature (K) γγγγ4 (cm-1 )ωωωω4 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ5 (cm-1 )ωωωω5 (cm-1 )

圖5.2.10(e)(Tb0.97Na0.03)MnO3的第5 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350

Temperature (K) γγγγ8 (cm-1 )ωωωω8 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ7 (cm-1 )ωωωω7 (cm-1 )

圖5.2.10(g)(Tb0.97Na0.03)MnO3的第7 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

124

Temperature (K) γγγγ8 (cm-1 )ωωωω8 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ9 (cm-1 )ωωωω9 (cm-1 )

圖 5.2.10(i)(Tb0.97Na0.03)MnO3的第 9 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350 300

350 40 45 500 510

ωωωωp10 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ10 (cm-1 )ωωωω10 (cm-1 )

圖5.2.10(j)(Tb0.97Na0.03)MnO3的第10 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350

150 200 5 10 15 20 530 540 550

ωωωωp11 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ11 (cm-1 )ωωωω11 (cm-1 )

圖 5.2.10(k)(Tb_0.97Na_0.03)MnO₃的第 11 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、

半高寬及權重隨溫度變化的關係。

126

Temperature (K) γγγγ12 (cm-1 )ωωωω12 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ13 (cm-1 )ωωωω13 (cm-1 )

圖 5.2.10(m)(Tb0.97Na0.03)MnO3的第13 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、

半高寬及權重隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350 200

300 400 500 10 15 165 170

ωωωω1 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ1 (cm-1 )ωωωω1 (cm-1 )

圖5.2.11(a)(Tb0.95Na0.05)MnO3的第 1 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350

200 250 10 15 185 190

ωωωωp2 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ2 (cm-1 )ωωωω2 (cm-1 )

圖5.2.11(b)(Tb0.95Na0.05)MnO3的第2 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

128

Temperature (K) γγγγ3 (cm-1 )ωωωω3 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ4 (cm-1 )ωωωω4 (cm-1 )

圖5.2.11(d)(Tb0.95Na0.05)MnO3的第4 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350

Temperature (K) γγγγ5 (cm-1 )ωωωω5 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ6 (cm-1 )ωωωω6 (cm-1 )

圖 5.2.11(f)(Tb0.95Na0.05)MnO3的第 6 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

130

Temperature (K) γγγγ7 (cm-1 )ωωωω7 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ8 (cm-1 )ωωωω8 (cm-1 )

圖5.2.11(h)(Tb0.95Na0.05)MnO3的第8 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350

Temperature (K) γγγγ9 (cm-1 )ωωωω9 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ10 (cm-1 )ωωωω10 (cm-1 )

圖5.2.11(j)(Tb0.95Na0.05)MnO3的第10 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

132

0 50 100 150 200 250 300 350

200 250 15 20 540 550

ωωωωp11 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ11 (cm-1 )ωωωω11 (cm-1 )

圖5.2.11(k)(Tb0.95Na0.05)MnO3的第11 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350

500 600 5 10 15 20 580 590

ωωωωp12 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ12 (cm-1 )ωωωω12 (cm-1 )

圖5.2.11(l)(Tb0.95Na0.05)MnO3的第12 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半 高寬及權重隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350 270

280 290 55 60 65 70 630 640 650 660

ωωωωp13 (cm-1 )

Temperature (K) γγγγ13 (cm-1 )ωωωω13 (cm-1 )

圖 5.2.11(m)(Tb0.95Na0.05)MnO3的第 13 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、

半高寬及權重隨溫度變化的關係。

134

100 1000 10000

0.0

Frequency (cm^-1)

10 K

100 200 300 400 500 600 700 800

0

Frequency (cm^-1)

10 K

0 50 100 150 200 250 300 350 200

300 400

ωωωωp1 (cm-1 )

Temperature (K)

5

Temperature (K)

5

136

0 50 100 150 200 250 300 350

350 400

ωωωωp3 (cm-1 )

Temperature (K)

15

Temperature (K)

5

0 50 100 150 200 250 300 350

Temperature (K)

5

Temperature (K)

5

138

Temperature (K)

5

Temperature (K)

15

0 50 100 150 200 250 300 350

Temperature (K)

20

Temperature (K)

20

140

0 50 100 150 200 250 300 350

250 300

ωωωωp11 (cm-1 )

Temperature (K)

5

Temperature (K)

5

0 50 100 150 200 250 300 350 170

180

ωωωωp13 (cm-1 )

Temperature (K)

30 35 40

γγγγ13 (cm-1 )

655 660 665 670

ωωωω13 (cm-1 )

圖 5.2.14(m)DyMnO3的第13 個遠紅外聲子吸收峰之頻率、半高寬及 權重隨溫度變化的關係。

0 50 100 150 200 250 300 350

1.3 1.4 1.5

|Z* O|

Temperature (K)

x = 0.0 x = 0.03 x = 0.05

圖5.2.15 (Tb1-xNax)MnO3(x = 0.0、0.03 及 0.05)單晶樣品的氧離子有效 電荷隨著溫度變化的關係圖。

142

Temperature (K)

x = 0.0

Temperature (K)

x = 0.0 x = 0.03 x = 0.05

圖5.2.17 (Tb1-xNax)MnO3(x = 0.0、0.03 及 0.05)單晶樣品的介電常數(ω

= 1.5 THz)隨溫度變化的關係圖。

0 50 100 150 200 250 300 350 1.3

1.4 1.5 1.6 1.7

|Z* O|

Temperature (K)

DyMnO

₃

圖 5.2.18 DyMnO3 單晶樣品的氧離子有效電荷隨著溫度變化的關係 圖。

0 50 100 150 200 250 300 350

10 15 20

εεεεph

Temperature (K)

TbMnO₃ DyMnO₃

圖5.2.19 TbMnO₃及DyMnO₃單晶樣品聲子貢獻的介電常數隨溫度變 化的關係圖。

144

Temperature (K)

TbMnO₃ DyMnO

3

圖5.2.20 TbMnO3及DyMnO3單晶樣品的介電常數(ω = 1.5 THz)隨溫 度變化的關係圖。

100 1000 10000

0.0

Temperature (K)

CdCr₂S₄

100 200 300 400 500 600 700 0

100 200 300

σσσσ1(ωωωω) (ΩΩΩΩ-1 cm-1 )

Frequency (cm^-1)

圖5.2.22 CdCr2S4的室溫遠紅外光學電導率與光頻率的關係。

100 200 300 400 500 600 700

0.0 0.5 1.0 1.5

Reflectance

Frequency ( cm^-1 )

10 K 110 K 200 K 300 K

圖 5.2.23 CdCr₂S₄ 的變溫遠紅外光區反射光譜，為了得到清晰的光 譜，縱軸間隔為Y 軸最大值的 40 %。

146

100 200 300 400 500 600 700

0

Frequency (cm^-1)

10 K

110 K

200 K

300 K

TO1 TO2

TO3

Temperature (K)

2

0 50 100 150 200 250 300 350 400

500 600

ωωωωp2 (cm-1 )

Temperature (K)

2

Temperature (K)

8

148

0 50 100 150 200 250 300 350

50 100 150

ωωωωp4 (cm-1 )

Temperature (K)

2 4 6

γγγγ4 (cm-1 )

378 380 382 384

ωωωω4 (cm-1 )

圖5.2.25(d)CdCr2S4的TO4 吸收峰之頻率、半高寬及權重隨溫度變化 的關係，虛線為相變溫度TC = 84 K。

0 50 100 150 200 250 300 350

1.2 1.4 1.6 1.8

|Z* S|

Temperature ( K )

CdCr

₂

S

₄

圖5.2.26 CdCr2S4單晶樣品的硫離子有效電荷隨溫度變化的關係圖。

0 50 100 150 200 250 300 350 2

3 4 5 6

εεεεph

Temperature ( K )

CdCr

2

S

4

圖5.2.27 CdCr2S4單晶樣品的聲子貢獻的介電常數隨溫度變化的關係 圖。

0 50 100 150 200 250 300 350

10 12 14 16

εεεε1 (ωωωω = 1.5 THz)

Temperature ( K )

CdCr

₂

S

₄

圖5.2.28 CdCr2S4單晶樣品的介電常數(ω = 1.5 THz)隨溫度變化的關 係圖。

150

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