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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    反鐵磁氧化物ACu3Ti4O12、CaMnO3 及Sr2YRuO6之光譜研究
    (2006) 梁高蓁; Kao-Chen Liang
    我們研究反鐵磁氧化物CaCu3Ti4O12 (CCTO)、Na0.5La0.5Cu3Ti4O12 (NLCTO)、Na0.5Bi0.5Cu3Ti4O12 (NBCTO)、CaMnO3 及 Sr2YRuO6 之變溫光譜響應。首先,當用Na 和 La 離子或Na 和Bi 離子取代 Ca 離子時,X光繞射譜顯示NLCTO 和NBCTO 產生侷部晶格扭曲現象,同時,其靜介電常數變小,但CCTO、NLCTO 和NBCTO 樣品的反鐵磁相變溫度仍相近。有趣地是,CCTO的121 cm-1 紅外光聲子在低溫時呈現相對於高溫的紅移現象,並伴隨著線寬和強度的增加,這種異常行為在兩個摻雜樣品中效應變小。我們使用異質(extrinsic)特性的 Internal Barrier Layer Capacitance (IBLC) 效應並結合有效電荷(Born effective charge)的數據來解釋為什麼CCTO有這麼巨大的介電常數和這個介電常數隨溫度變化的行為。我們猜測由於兩個摻雜樣品扭曲的晶格結構破壞了IBLC 機制,所以,兩個摻雜樣品的介電常數比未摻雜的CCTO小很多。其次,CaMnO3 的紅外光外模振動模(~257 cm-1)在接近尼爾溫度(~125 K),由於自旋和聲子耦合影響,產生紅移的現象,並伴隨著線寬和強度的變化。CaMnO3 的三個電子躍遷吸收峰(~2.11 eV、~3.48 eV及~6.3 eV),在接近尼爾溫度時,其權重也呈現重新分佈的變化。最後,Sr2YRuO6的紅外光彎曲振動模(350 cm-1)和伸長振動模(545 cm-1)呈現Fano不對稱,同時,隨著溫度降低,在接近弱鐵磁相變(~135 K)時,兩者皆產生不連續藍移的現象,當溫度再降低到尼爾溫度時(~21 K),其自旋與彎曲振動模耦合強度又再增強。藉由高頻光學電導率的分析,得到庫侖排斥能量約為~2 eV、電荷躍遷能隙約為~2.82 eV,及晶格場分裂能量約為~3.37 eV。
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    鑭系錳氧化物之光譜及磁力顯微術研究
    (2005) 呂坤陞
    我們研究不同厚度之La0.7Sr0.3MnO3薄膜與Nd0.5Ca0.5-ySryMnO3 (y = 0.08及0.09)塊材的光譜響應,分別探討薄膜結構上之奈米顆粒尺度,及薄膜與基板間晶格不匹配的效應、改變二價離子的平均半徑、溫度與外加磁場變化,對錳氧化物的晶格與電子結構造成的影響。   首先,我們觀察到當La0.7Sr0.3MnO3薄膜厚度超過30 nm時,由於奈米顆粒尺寸增大,遠紅外光譜呈現出與塊材相近的聲子振動響應,並在中紅外光區出現 的電子躍遷吸收;而低溫光譜顯示隨著溫度降低,300 nm厚度之La0.7Sr0.3MnO3薄膜的居德權重增加,中紅外光區極化子的束縛能逐漸下降,顯示樣品在低溫下的導電性漸增,與極化子響應有緊密的關連性,同時也印證了磁力影像上所觀察到鐵磁態磁區隨溫度降低而成長的情形。   另外,Nd0.5Ca0.5-ySryMnO3在些微Sr摻雜量的改變後,造成了光譜上極大的差異性。y = 0.08樣品在降溫過程中,由於電荷有序性現象,在190 K出現了金屬-絕緣的相轉變現象,並在490 cm-1左右形成了一個能隙,而y = 0.09樣品則一直保持為絕緣態,能隙隨著溫度愈低而增大,但在3 T以上的外加磁場時,卻破壞了其原來的電荷及軌道有序性所造成的絕緣態,展現了金屬態的行為。