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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Item 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。Item 微波介電材料 La(Mg1/2Ti1/2)O3 和 (A2+1/3B5+2/3)1/2Ti1/2O2 (A2+ = Mg, Ni, and Zn, B5+ = Nb and Ta) 之光譜性質研究(2009) 楊閔媞我們研究固態法和檸檬酸鹽法兩種不同方法製成的 La(Mg1/2Ti1/2)O3 以及不同原子取代的 (A2+1/3B5+2/3)1/2Ti1/2O2 (A2+ = Mg, Ni, and Zn, B5+ = Nb and Ta) rutile系列的光譜性質，並探討紅外光光譜特徵與其微波特性的關聯。 首先，我們觀察到 (i) x 光繞射能譜顯示兩種不同製程方法的 La(Mg1/2Ti1/2)O3 塊材具有相同之晶格結構；(ii) 兩個樣品都有 12 個拉曼聲子振動模，但固態法樣品峰值的半高寬較窄，暗示其比檸檬酸鹽法樣品具有較好的晶格同調性；(iii) 兩個樣品皆有 10 個紅外光聲子振動模，並推算出離子晶格貢獻的介電常數與品質因子。固態法的介電常數較高，且固態法在 1 THz 的品質因子也較好。 接著，我們發現到 (i) 六個 rutile 系列樣品的 x 光繞射峰皆對應到 rutile 結構的峰值，且沒有雜相存在；(ii) 六個樣品的紅外振動模頻率位置有差異，應與氧八面體中陽離子與氧的鍵結強度有關；(iii) 在高頻及微波頻段量測介電常數和品質因子以 (Mg1/3Nb2/3)1/2Ti1/2O2 及 (Mg1/3Ta2/3)1/2Ti1/2O2 趨勢最為符合；(iv) (Zn1/3Ta2/3)1/2Ti1/2O2 品質因子最高，但介電常數最小，(Zn1/3Nb2/3)1/2Ti1/2O2 介電常數最高，但品質因子最差。 最後，(Mg1/3Nb2/3)1/2Ti1/2O2 及 (Mg1/3Ta2/3)1/2Ti1/2O2 樣品隨著溫度的下降，我們發現聲子軟化的現象，此結果符合賴登-沙哈-泰勒關係式。Item 弱鐵磁超導性 RuSr2RCu2O8 (R = Gd, Eu, Sm, and Nd) 之光譜性質研究(2008) 郭俐吟我們研究 RuSr2RCu2O8 (R = Gd, Eu, Sm, and Nd) 多晶樣品的光譜性質。RuSr2GdCu2O8 樣品的室溫拉曼散射光譜與之前的論文 [Physica C 341, 2209 (2000)] 結果相當吻合，以離子半徑較大的稀土元素 (R = Eu, Sm, and Nd) 取代 Gd 離子時，可觀察到 A1g(5) 及 A1g(6) 振動模的頻率位置隨著置換離子半徑增大出現紅移現象且半高寬增大，印證了中心離子變大造成單位晶胞體積增加的趨勢。 其次，我們研究這些樣品的變溫全頻反射光譜。室溫時，由光譜圖中可觀察到 RuSr2RCu2O8 (R = Gd, Eu, and Sm) 三個樣品在低頻處有居德響應，表示樣品呈現金屬性。隨著溫度的降低，RuSr2GdCu2O8 樣品的 638 cm-1 振動模及 RuSr2EuCu2O8 樣品的 656 cm-1 振動模頻率位置出現藍移現象且半高寬變窄。相反地，RuSr2NdCu2O8 樣品的 346、583 及 648 cm-1 振動模隨溫度降低出現紅移現象，我們猜測這些聲子頻率的位移可能是因為電子自旋與聲子耦合的影響，或是在降溫後樣品結構上出現局部相轉變有關。在超導相變溫度以下時，我們利用偏總和定則，計算出有效電荷數的減少量，並進一步估算出 RuSr2GdCu2O8 與 RuSr2EuCu2O8 的倫敦穿透深度 (λL) 約為 9410 Å 與 23805 Å。Item 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。Item 半導體奈米帶與奈米線之光譜研究(2004) 車吉平; Chi-Ping Che我們探討三氧化二鎵奈米線、奈米帶、以及單一磷化鎵奈米線的表面結構、電性、與光譜特性，擴展先前群集奈米線的量測至奈米帶與單一奈米線的研究。 在三氧化二鎵奈米結構的研究中，首先，由全頻光譜的分析，我們發現11個紅外光活性振動模以及4個電子吸收帶，包括相近於塊材能隙的吸收峰。由拉曼散射光譜的分析，我們發現奈米帶的拉曼活性振動模與奈米線相近，並且沒有明顯的共振效應；隨著樣品的溫度升高，這些拉曼振動模的頻率往低頻偏移以及半高寬變寬，此變化的幅度與其他三五族半導體比較，顯得異常的小。 在單一磷化鎵奈米線的拉曼散射光譜研究中，我們發現其拉曼活性振動模與單晶相較之下，其頻率會往低頻偏移，並且形狀較為不對稱，我們以聲子侷限效應、雷射的熱效應、與電漿子耦合效應解釋此現象，並且發現電漿子耦合效應的模擬結果最能符合實驗結果。由偏振拉曼光譜的分析，我們發現入射光電場偏振方向與拉曼振動模強度之關係違背了馬勒斯定律，我們推測由於奈米線的直徑對長度之比值極小，這種結構的獨特性導致了異常的偏振拉曼光譜特徵。由偏振螢光光譜的分析，我們發現當入射光及散射光電場偏振方向與樣品長軸一致時，磷化鎵奈米線於2.16 eV處呈現一顯著的螢光訊號。Item 高溫超導銅氧化物Y1-xCaxBa2Cu3Oy和Y1-xPrxBa2Cu4O8之光譜研究(2004) 翁士民; Shih-Min Weng我們研究摻雜不同電洞濃度之銅氧化物超導體Y1-xCaxBa2Cu3Oy與次摻雜之Y1-xPrxBa2Cu4O8的光譜特性，這些資訊有助於我們了解在不同相圖區域的樣品之內部電子結構、晶格動力學及雙磁振子激發的變化。 首先，藉由分析Y1-xCaxBa2Cu3Oy的全頻光譜，我們發現，隨著電洞濃度增加，紅外光活性聲子逐漸被屏蔽，電漿邊界有藍位移的趨勢，尤其重要的是光學電導率顯現高頻往低頻的權重轉移現象，與Y1-xCaxBa2Cu3Oy的電性相轉變有緊密的關連性。此外，總和定理的分析顯示過摻雜樣品的有效電荷數目偏離Tc與電洞濃度的關係曲線。 其次，我們分析Y1-xCaxBa2Cu3Oy的拉曼散射光譜，實驗結果顯示電子-聲子交互作用引起O(2,3)反向振動模的不對稱，隨著電洞濃度增加，頻率往低頻偏移至過摻雜而趨緩，有趣地是，僅有理想摻雜樣品的聲子自洽能受到超導臨界溫度之影響。另一方面，我們觀察到高頻拉曼散射光譜呈現雙磁振子的激發峰，隨著電洞濃度增加，雙磁振子的峰值往低頻偏移且半高寬變大，顯示其超交換能變小，衰減參數變大，反鐵磁性短程有序的相干長度變短。 最後，我們觀察到Y0.9Pr0.1Ba2Cu4O8樣品的雙磁振子峰值，介於YBa2Cu4O8與PrBa2Cu4O8的雙磁振子激發峰之間。