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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    低維度過渡金屬氧化物Bi2Sr2CoO6+δ 與LiCu2O2的單晶成長與物理特性研究
    (2010) 徐泓璋; Hung Chang Hsu
    磁自旋與晶格、磁自旋與墊偶極交互作用力在強關連電子材料系統被廣泛研究。單晶的樣品Bi2Sr2CoO6+delta與LiCu2O2可以藉由光學聚焦式熔化液體懸浮區方式成長。在低維度強關連材料Bi2Sr2CoO6+delta與LiCu2O2分別發現了磁自旋與聲子交互作用力與無磁性粒子參雜誘發新的短程磁有序排列。 在Bi2Sr2CoO6+delta的樣品中,可以藉由變溫的遠紅外光譜與x光粉末繞射研究,在反鐵磁有序相轉變溫度下可以發現磁自旋與聲子有交互作用。而此交互作用令聲子在溫度低於反鐵磁相轉變溫度下有頻率位置紅移的現象。 在Zn參雜的LiCu2O2樣品中,低濃度(Zn< 5%)的參雜使得樣品的磁有序溫度降至18 K,但是高濃度(Zn > 5 %)的樣品中,配合磁性、電性、晶格與比熱的量測,一個新的磁有序性被發現,並且與理論預測吻合。
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    奈米級尺寸顆粒 Bi1-xDyxFeO3 多鐵材料之光譜性質研究
    (2011) 蘇郁茜; Yu-Chien, Su
    本論文研究奈米級尺寸顆粒 Bi1-xDyxFeO3(x = 0.00、0.05、0.10、0.15、0.20、0.30、0.40)多鐵材料的全頻反射與拉曼散射光譜。隨著摻雜鏑離子濃度的增加,紅外光與拉曼活性振動模的變化符合x 光繞射能譜的晶格結構分析:(i)0.00 ≤ x ≤ 0.05 屬於空間群 R3c 菱形晶系結構;(ii)0.20 ≤ x ≤ 0.40屬於空間群 Pnma 正交晶系結構;(iii)x = 0.10與 0.15 顯示兩相共存狀態。此外,高頻紅外光吸收與拉曼散射光譜展現多倍磁振子的貢獻,代表鏑離子的摻雜和奈米級尺寸顆粒導致Bi1-xDyxFeO3本身磁性結構的改變。更有趣地是低頻拉曼散射光譜顯現擴散響應,我們認為鏑離子的摻雜引起晶格局部扭曲,降低電荷的漂移率,造成Bi1-xDyxFeO3的電性傳導屬於電荷躍遷機制。 高溫拉曼散射光譜顯示:(i)在預期的尼爾溫度附近,各拉曼峰的參數(頻率位置、半高寬、及強度)並未發生明顯地異常變化,這代表自旋與聲子的交互作用微弱;(ii)擴散響應之半高寬隨溫度升高而變小,Bi1-xDyxFeO3電荷彼此之間的碰撞率降低,暗指其電性傳導愈佳化。
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    多鐵材料YMnO3薄膜之光譜性質研究
    (2009) 聶安莉; Nieh, An-Li
    我們研究不同結構的多鐵性材料YMnO3薄膜之光譜性質,分別以YSZ基板製成的六角晶系結構與SrTiO3基板製成的正交晶系結構,並探討在光譜上是否可以觀察得到磁電耦合的存在。 首先,比較基板與薄膜樣品的室溫光譜,我們觀察到六角晶系與正交晶系YMnO3薄膜在遠紅外光區皆有數個聲子吸收峰,可分別對應於[Phys. Rev. B 56, 2488 (1997)]及[Physica B 262, 1 (1999)]的第一原理計算結果,在近紅外至紫外光區的吸收峰,六角晶系YMnO3薄膜在1.6、2.4及5 eV,正交晶系YMnO3薄膜在5 eV,顯示著有電子能階躍遷的貢獻,由此印證了YMnO3薄膜在不同的基板下製備會形成不同的結構,同時也會展現各自的光譜性質及物理意義。 其次,我們研究這些樣品的變溫光譜響應,隨著溫度降低,六角晶系YMnO3薄膜在156、202及595 cm-1與正交晶系YMnO3薄膜在584 cm-1的振動模因為熱效應的緣故,頻率位置出現藍移現象且半高寬變窄;正交晶系YMnO3薄膜在450 cm-1處,隨溫度降低有下陷的趨勢,這是由於SrTiO3基板的結構相轉變所致;六角晶系YMnO3薄膜在高頻1.7 eV處,接近相變溫度時,頻率位置之斜率變化較陡峭,此現象可能與錳離子間磁矩之超交換相互作用效應有關。
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    Tb1-xEuxMnO3多鐵電及結構相性研究
    (2010) 許憲銓; H.C.Hsu
    在Tb1-xEuxMnO3的物理特性和磁電相圖中,我們反映了兼具順電及傾斜反鐵磁(Eu)到包含螺旋式磁鐵電有序的多鐵電(Tb)之間在低溫的相變。 在本文中,Tb1-xEuxMnO3 (0 ≤ x ≤ 1, Eu-Tb) 的相圖和之前所報導的Eu1-xYxMnO3 (Eu-Y)和Tb1-xGdxMnO3 (Gd-Tb)的系統皆有鐵電性是經由Dzyalosinski-Moriya (DM) 交互作用發生在複雜電性轉換的極化方向邊界。而Tb1-xEuxMnO3的優勢是近似平均離子半徑包含(Gd-Tb)系統且避免GdMnO3的不確定相;另一方面,穩定且充分研究的TbMnO3在Eu-Tb的系統相較於YMnO3在不穩定的Eu-Y的系統更可提供確切的系統訊息。 Rietveld方法分析說明了求得Mn-O2-Mn鍵角在ab平面隨著x的增加而變大。已觀察到反鐵磁磁有序的Neél溫度大約在44到52 K。介電係數在28 K左右的波峰也說明此溫度以下進入了鐵電相。此外,Tb1-xEuxMnO3 (0 ≤ x ≤ 0.5)的等溫磁滯曲線在所有多鐵電材料中顯示存有似迴圈的異常磁性。此外,為了研究聲子模式隨著不同的Eu濃度在正交多晶晶格Tb1-xEuxMnO3的變化,我們也做了有關拉曼方面的測量。