物理學系

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本系師資陣容堅強,現有教授15人、副教授12人、助理教授2人、名譽教授5人,每年國科會補助之專題研究計畫超過廿個,補助之經費每年約三千萬,研究成果耀眼,發表於國際著名期刊(SCI)的論文數每年約70篇。

近年來已在課程方面 著手變革,因應學子的各種不同的生涯規劃與需求,加強職業輔導與專業能力的提升,增加高科技相關課程,提供光電學程(光電半導體、半導體製程技術、近代光 學與光電科技等)、凝態物理、表面物理與奈米科技、高能與理論物理、生物物理、應用物理等研究發展專業人才,並配合博士逕讀辦法,讓大學部學生最快能在五 年內取的碩士(透過碩士班先修生),八年內取得博士,有助於提升本系基礎與應用研發能量,為各學術研究機構與業界高科技創新與研發人力(包括在光電業、半 導體製造業、電腦週邊產業等)。

本系亦推動網路教學(科學園)與數位科學研究,作為提供科學教學與學習系統平台的強化支援,並除了原先開設的教育學程外,多增強學生英語教學的能力,與世界科學教師系統連結,在教師從業方面,塑造世界級的物理科學教師,發揮教育影響力。

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    二維二硒化鈮之約瑟夫森效應及超導量子位元的應用
    (2021) 郭柏汝; Guo, Bo-Ru
    具有六角蜂巢晶格結構的二維材料(例如:石墨烯以及2H族過渡金屬二硫族化物)所蘊含的特殊物理性質,可做為未來對基礎材料科學、電子元件應用,以及資訊傳輸領域應用當中的替代選擇。於部分六角蜂巢晶格的二維材料當中,其特殊晶格結構以及原子軌域組合,除了賦予材料空間反轉對稱破壞性以及時間反轉對稱性外,還分別授予坐落於K以及K’點處之布洛赫函數於單位晶格內具有兩方向相反的內稟環狀電流。由於其方向相反,對於載子而言則是多出了有別於一般電子自旋的能谷電子自由度(valley DOF)。由於此種能谷電子自由度對應了相反方向的能谷磁矩,於光學應用上則是對於不同圓偏振光有著不同的選擇規則。此種電子與晶格原子之間的交互作用,亦可以推廣應用至量子資訊領域。於量子資訊領域中,以量子位元作為運算基本單位,其中量子位元可以是任意二能階系統,例如:電子自旋、離子阱和超導量子位元等等。超導量子位元則是以電路結構作為基礎打造而成的人造原子系統,其中Google和IBM團隊已投入大量研究經費鑽研其富含的物理特性。隨著二維材料與量子資訊興起,是否能將二維材料獨特之特性應用至超導量子位元系統中,是一個尚未被驗證的議題。因此,本學位論文將探討二維超導材料2H-二硒化鈮(NbSe2)之特性及在量子計算領域中的應用性。將呈現: (1)基本材料特性,(2)透過圓偏振拉曼光譜分析2H- NbSe2內稟能谷電子耦合自旋電子特性,(3) 2H-二硒化鈮超導電子以及對應量子傳輸特性,及(4) 基於2H-二硒化鈮超導量子位元微波特性,並加以分析討論。此項工作有助於作為研究二維材料超導量子位元的基礎。