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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    長期置放後二硼化鎂組成及性質變化之研究
    (2008) 徐碩志
    我們的工作為研究韓國浦項大學的Sung-IK Lee 等人大約兩年前 提供的二硼化鎂(MgB2)薄膜樣品,在長時間的保存之下,樣品的 組成及性質的變化。 我們使用超導量子干涉儀在外加磁場-50000 Oe 到+50000 Oe 下 測量樣品的磁滯曲線,並且計算出臨界電流密度Jc。在溫度5K 時, 樣品的臨界電流密度約為6.4×10^6 A/cm2 ,將數據與韓國浦項大學的 Sung-IK Lee 等人發表的文獻中比較,發現在長時間放置之下,我們 測得的樣品的臨界電流密度降低了將近一個數量級。 由X光繞射儀中測得的數據發現,樣品有些微的氧化鎂(MgO)產生, 接著計算晶格常數,c 軸的長度些微縮短了。而在X 光近緣吸收光譜, 我們將同一片樣品在兩年前與最近測量的螢光產額(TFY)數據比較, 樣品上的MgO 與B2O3 的訊號都比兩年前增強了許多,且樣品的品質似乎 有些微的變差。 長時間置放後的樣品的臨界電流密度沒有因為包含雜質(MgO、B2O3)而上升,可能是由於這些雜質幾乎都在樣品的表面,這個與測量B2O3 的X 光近緣吸收光譜的電子產額(TEY)結果一致。
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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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    濺鍍MgB2薄膜的X光吸收光譜
    (2003) 吳良彥
    摘要 MgB2是2001年由日本J. Akimitsu教授實驗室首先發現的新超導材料。由於其具有比一般傳統金屬性超導幾乎2倍的超導臨界溫度、高度的實際應用性,加上此材料的晶格結構及電子結構特殊,其超導性質無法完全以BCS理論解釋,而引起各界的高度關注。 我們嘗試以兩階段方式成長MgB2膜於R-plane Al2O3上。首先以熱蒸鍍( Thermal Evaporator Deposition)和射頻磁控濺鍍(Radio Frequency Magnetron Sputtering Deposition)兩種鍍膜方式鍍出各種初級膜,再將初級膜置於高溫爐退火(annealing)處理。 接著,我們將這些成長於R-plane Al2O3的薄膜拿至同步輻射中心做X光吸收譜的實驗,得知由熱蒸鍍所得的硼膜品質相當的好,無氧化情形,但在退火處理後,卻未發現硼膜有所變化。而濺鍍靶材Mg -rich MgB2所得的初級膜含有少量的B2O3,經退火處理後,發現B2O3消失,反而出現MgO的訊號。 不過此樣品的B-edge吸收譜已接近MgB2 powder的吸收譜,故我們再嘗試不同的退火條件終於成功的製作出臨界溫度約30K的多晶(polycrystalline)MgB2膜。