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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    高溫高壓下超導體二硼化鎂的臨界電流密度與X光近緣吸收光譜之研究
    (2005) 張家豪
    我們的工作為研究MgB2粉末(Alfa Aesar)在高溫與高壓下所形成之塊材。在壓力為20 kBar與加熱至溫度為900℃時得到的高溫高壓樣品,其密度約為2.36 g/cm3,接近MgB2的晶格密度2.63 g/cm3。我們利用超導量子干涉儀在外加磁場範圍為-50 kOe與+50 kOe下測量樣品的磁滯曲線,並求得臨界電流密度Jc,在溫度為10 K,外加磁場為1 tesla時,其值約為6×104 A/cm2。由X光近緣吸收光譜的測量,發現高溫高壓處理過的樣品,MgO減少了,而B2O3卻增加了。 我們在相同的高溫高壓條件下,摻雜鎳的磁性奈米顆粒,看看是否能影響樣品的臨界電流密度Jc。我們以酒精混合MgB2粉末與鎳的磁性奈米顆粒,並使用超音波震盪,成功地使奈米顆粒在樣品中均勻分佈。摻雜鎳的樣品經過高溫高壓後,其臨界電流密度Jc卻變的非常不好。研究其原因,發現主要的因素並非是鎳奈米顆粒的摻雜,雖然摻雜鎳似乎還是會稍微減少樣品的臨界電流密度Jc。我們發現樣品在經過酒精中震盪後,並經過高溫高壓的過程,確實使MgO增加了。
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    摻鋅鈮酸鋰晶體取代機制研究
    (2004) 李佳倛; Lee Chiachi
    為了瞭解摻鋅鈮酸鋰晶體的結構振動特性以及外來雜質鋅在鈮酸鋰晶體中的取代機制,我們針對一系列利用柴式提拉法成長,摻鋅濃度由0 mol %到8.3 mol %的一致熔融鈮酸鋰晶體進行研究,首先我們想要確認晶體聲子振動模的形式以及瞭解雜質濃度對晶體結構振動所造成的影響,故進行了時間解析激發-探測實驗與晶體的E(TO)拉曼散射光譜測量,實驗結果發現電磁偏極子的同調時間與拉曼聲子半高寬皆隨Zn濃度的增加而有變化,由電磁偏極子同調時間及聲子半高寬隨鋅濃度的變化情形,我們推斷鈮酸鋰晶體E(TO1)與E(TO2)聲子的相關振動模皆與Nb及O原子的振動相關,而E(TO3)聲子的振動模則主要決定於晶體中Li原子的振動。 接著我們想要確認出鋅在鈮酸鋰晶體中的取代位置,故分別對Zn原子及Nb原子進行X光吸收譜的實驗測量,由EXAFS光譜的分析可以確定,在摻雜濃度為8.3 mol%之前,鈮酸鋰晶體中所摻雜的Zn原子都是以+2價的形式取代在Li原子的位置,不因為濃度的增加而改變,並且不影響鈮酸鋰晶體整體的幾何結構,但是由XANES光譜分析,我們發現Zn的摻雜會使晶體中Nb原子的電子結構產生變化,並隨著Zn濃度的增加產生不同的效應。 最後利用低溫拉曼光譜、OH-吸收光譜、粉末X光繞射分析及晶體矯頑場與內場的測量,推測計算出鋅原子在鈮酸鋰晶體中的取代機制隨濃度的變化,以及晶體中缺陷數量的改變,我們所得的結果為NbLi原子約在[Zn]=5.3 mol %時完全被取代,且利用鋰空缺模型計算得到摻雜質鈮酸鋰晶體組成與Zn濃度的關係。