物理學系

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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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Subject: search.filters.subject.Cobalt

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    鈷/六方氮化硼-異質結構之表面形貌探討
    (2023) 蔡泓儒; Tsai, Hong-Ru
    由於二維絕緣體材料六方氮化硼 (h-BN) 與塊材結構亦為六方晶體的鈷 (Co) 之晶格結構一致，而且晶格常數的匹配度非常接近，因而此論文專注使用原子力掃描顯微儀 (Atomic Force Microscopy) 研究鈷在六方氮化硼上磊晶成長為薄膜的過程中，其表面形貌如何隨堆疊厚度而演化。本研究使用原子力顯微儀的輕敲模式，分析不同厚度的鈷連續薄膜和鈷微方格在矽基板和六方氮化硼的表面形貌，以及承受不同溫度的高真空熱退火前後的變化。實驗結果顯示，六方氮化硼在濕式轉移於矽基板歷經400度C退火一個小後，可達低於 ±1奈米的表面平整度。鈷薄膜蒸鍍於六方氮化硼，形成平整度約 ±2奈米，經歷400度C退火程序後，會形成較大的奈米島，高低落差為 ±5奈米，橫向尺寸約為數百奈米。此研究顯示，高溫退火對於「鈷/六方氮化硼」的形貌會有非常顯著的影響，這些實驗成果將能夠應用在使用「鈷/氮化硼」異質結構於未來的磁阻元件之中。
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    鎳/鈷/鉑(111)及鈷/鎳/鉑(111)系統其結構與磁性性質之研究
    (2006) 何慧瑩; Huei-Ying Ho
    本研究論文主要是利用歐傑電子能譜儀(Auger electron spectroscopy; AES)，低能量電子繞射儀(low-energy electron diffraction; LEED)，紫外光能譜術(ultra-violet photoemission spectroscopy; UPS)、以及磁光柯爾效應儀(magneto-optical Kerr effect; MOKE) 來研究Ni/Co/Pt(111) 及Co/Ni/Pt(111) 鏡像系統其成長模式、合金形成及表面磁性的關係。 根據LEED(0,0)光束強度及AES訊號強度隨蒸鍍時間變化的關係，我們得知在室溫條件下，無論是Ni超薄膜在1 ML Co/Pt(111) 上成長(ML: monolayer)，或者是Co超薄膜在1 ML Ni/Pt(111)上成長時，都會先形成2層的層狀成長之後才開始3維的島狀成長。對此二系統而言，其升溫形成合金的過程都可被分成2階段，首先是升溫過程中，Co和Ni會先混合，然後Ni-Co混合層在更高溫時會擴散進入Pt基底，形成Ni-Co-Pt合金。其中，1-3 ML Ni/1 ML Co/Pt(111)系統開始產生Ni與Co混合的溫度皆為420 K，此溫度與Ni覆蓋層的厚度無關；然而對1-3 ML Co/1 ML Ni/Pt(111) 系統而言，產生Ni與Co混合的溫度隨Co覆蓋層的厚度增加而升高。此二系統的Ni-Co混合層開始擴散進入Pt基底形成Ni-Co-Pt合金的溫度，皆隨著覆蓋層的厚度增加而升高。 我們同時也量測在室溫成長時，其磁性隨覆蓋層厚度變化的關係。1層至24層Ni超薄膜在1 ML Co/Pt(111) 成長時，其磁化易軸(the easy axis of the magnetization)會在垂直樣品表面的方向，具有很強的垂直磁異向性(perpendicular magnetic anisotropy; PMA)；1至3層Co原子層蒸鍍在1 ML Ni/Pt(111)上，無論是垂直或者是平行樣品表面我們皆量測不到磁滯的訊號，此現象可能與Ni緩衝層阻隔了Co與Pt接觸有關。樣品經過升溫效應所產生的磁性變化其擴散過程一致。經過高溫處理過後的樣品形成了Ni-Co-Pt合金，合金的矯頑力(coercivity)大小可經由升溫時產生的合金濃度變化來控制。 根據比較1 ML Ni/1 ML Co/Pt(111)與1 ML Co/1 ML Ni/Pt(111)的實驗結果，我們發現當退火溫度(annealing temperature)介於750 K 和780 K之間時，表面合金結構會由NixCo1-xPt轉變成NixCo1-xPt3，藉由計算接近居禮溫度(Curie temperature)時的值(critical exponent)，我們得知此時表面的磁性結構亦由2維磁性結構的轉變成3維磁性結構，並且，在表面合金結構由NixCo1-xPt轉變成NixCo1-xPt3之時，居禮溫度隨退火溫度升高而下降的現象變得更明顯。此外，在相同退火溫度條件下，1 ML Ni/1 ML Co/Pt(111)系統的居禮溫度一直比1 ML Co/1 ML Ni/Pt(111)系統的居禮溫度高，我們認為這種現象與Ni、Co的成分比有關。我們也經由研究2 ML Ni/1 ML Co/Pt(111)、2 ML Co/1 ML Ni/Pt(111)、12 ML Ni/1 ML Co/Pt(111)、以及24 ML Ni/1 ML Co/Pt(111)等系統來探討Ni、Co的成分比對居禮溫度的影響。 另一組鏡像系統，2 ML Ni/2 ML Co/Pt(111)和2 ML Co/2 ML Ni/Pt(111)，經過退火之後，我們意外地發現樣品產生了spin reorientation transition (SRT)，這種現象在以1層Co及1層Ni當作緩衝層的系統中，完全沒有被發現過。我們認為Ni、Co的成分比及其分佈的均勻度應是造成此現象的重要因素，在本論文中我們會加以討論。
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    石墨烯插層對Co/Cu薄膜的磁特性影響研究
    (2016) 張育杰; Chang, Yu-Chien
    本研究在水溶液環境中利用電化學的方式成長Co薄膜在Cu(100)及graphene /Cu上並進行磁性量測，再加入紫精酸的異質介面，研究Co薄膜在不同的介面對磁特性的影響，其中使用循環伏安法量測其成分組成，並使用磁光柯爾效應進行磁性量測。發現5至20 nm的Co薄膜在Cu(100)及graphene/Cu表面上成長，隨著厚度上升皆表現出縱向方向為磁化易軸，接著進一步分析縱向的磁滯曲線可以得到其飽和磁化量、殘磁、方正度以及矯頑力。Co/Cu(100)於不同電位測量時，其飽和磁化量、殘磁、矯頑力並無明顯的變化，而Co/graphene/Cu上則在特定的厚度會產生雙磁滯曲線疊加的現象，並且隨著電位可以控制其磁特性，比較石墨烯插層對Co/Cu薄膜的矯頑力影響，發現在任何電位下Co/Cu(100)薄膜的矯頑力皆大於Co/graphene /Cu薄膜。而後在Co/Cu(100)上覆蓋紫精酸會使得較薄的Co膜其飽和磁化量與殘磁下降且矯頑力上升，但是至12 nm以上時便不受影響，然而Co/grap hene/Cu於不同電位測量時，覆蓋紫精酸並無明顯變化。此研究發現在紫精酸及石墨烯之異質介面對Co薄膜受電位控制時的磁特性有微小的變化，對於開發電控制磁性元件附有應用潛力。