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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    鈷鉑表面合金與鐵超薄膜介面的磁性研究
    (2011) 吳幸璇; Hsing-Hsuane Wu
    我們利用歐傑電子能譜儀(AES)、低能量電子繞射儀(LEED)及表面磁光柯爾效應儀(SMOKE)探測鐵超薄膜成長在鈷鉑表面合金系統中表面成分、結構及磁性的變化;並且搭配升溫退火效應探討系統隨著退火溫度上升而造成表面成分、結構及磁性的變化。當鈷鉑形成表面合金的溫度為710 K時,鐵薄膜在成長的過程中會發生結構上的轉變,導致極向的柯爾旋轉角均會有最大值,且矯頑力仍維持原鈷鉑合金之大小,顯示其可以產生有效的垂直磁交換耦合彈簧效應。在較低的合金形成溫度550 K時,鐵薄膜在成長的過程中亦會發生結構上的轉變且極向的柯爾旋轉角亦會有最大值,但其柯爾旋轉角與矯頑場均小於710 K的鈷鉑表面合金系統,推測是由於退火溫度較低時,形成的鈷鉑表面合金結構不完美所導致。將鐵超薄膜成長在不同鈷薄膜厚度下所形成的表面合金,發現當鈷薄膜厚度僅有0.7 ML時,較不利於產生垂直的磁交換耦合彈簧效應;故我們可以推論出鐵薄膜成長在鈷鉑表面合金上要具有有效的垂直磁交換耦合彈簧效應時,增加鈷鉑表面合金的退火溫度與增加鈷薄膜的厚度均有利於增強有效的垂直磁交換耦合彈簧效應,藉此可以有效提高儲存密度。將鐵成長在鈷鉑表面合金上並對其進行加熱退火效應,量測磁性及表面原子的變化,由歐傑電子能譜儀觀測表面原子組成,可發現鐵原子隨著退火溫度上升會往基底擴散,而鈷原子則是會先往表面擴散後再繼續往基底擴散。而觀察其矯頑場的變化,可以發現在退火溫度升高至700 K以上時,矯頑場會大幅度上升,推測來源為Fe-Pt的形成,比較鐵成長在白金基底上的退火效應,發現相同的退火溫度中,Fe/Pt(111)系統的矯頑場會大於Fe/Co-Pt/Pt(111),顯示在Fe/Pt(111)系統中鈷的摻雜不利於矯頑場的增加。 關鍵詞:表面合金、鈷鉑、磁性、磁交換耦合彈簧效應
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    氧化鈷在11原子鈷層/矽(111)上交換偏移相圖與鈷在銀(√3×√3)/矽(111)之磁性研究
    (2011) 許志榮
    整個論文架構分為三大主題:即「超高真空系統之搬遷與設置」、「y ML CoO/11 ML Co/Si(111)」和「y ML Co/Ag/Si(111)- √3 × √3」之研究。「超高真空系統之搬遷與設置」包括腔體拆解、組裝與表面物理實驗室的規劃以及採取各個步驟和設計流程的原因。在反鐵磁層與鐵磁層「y ML CoO/11 ML Co/Si(111)」研究當y = 5、10、15時,其交換偏移作用是屬於哪一種類型(HE不為零或者Hc變大),實驗的方法是採用「零場冷卻」與「場冷卻」兩種方式來對照,並期許能將實驗結果彙整成交換偏移相圖。「y ML Co/Ag/Si(111)- √3 × √3」先將Ag與Si(111)形成結構為√3 × √3的表面合金,之後再鍍上不同層數的Co膜,以磁光柯爾效應儀研究一系列磁性行為的變化。在反鐵磁層與鐵磁層系統「y ML CoO/11 ML Co/Si(111)」研究結果,在y ≤ 10時,是屬於Hc變大之交換偏移模型,其原因為低層數CoO以奈米顆粒的方式堆積,使得其磁異向性相較外加場來說是比較小,因此會讓柯爾訊號Hc增大。在y ≥ 15時,是屬於HE不為零之交換偏移模型,其原因為高層數CoO在11 ML Co/Si(111)上形成膜,使得其磁異向性相較外加場來說是比較大,因此會讓柯爾訊號HE不為零,最後,彙整交換偏移相圖,交換偏移相圖中分成三個相位,即HE不為零之交換偏移、Hc變大之交換偏移和沒發生交換偏移。「y ML Co/Ag/Si(111)- √3 × √3」研究結果,雖然在y<4.38時沒量測到縱向柯爾訊號,然而從4.38 ≤ y≤10.21之縱向柯爾訊號做線性推斷其通過原點,表示Ag與Si(111)形成Ag/Si(111)- √3 × √3表面合金之後,能有效消除死層,阻止Co與Si(111)形成矽化物。且在4.38≦y≦10.21時,鍍於表面合金Ag/Si(111)- √3 × √3上的Co膜其易磁化軸為水平方向。在其相轉變研究方面,3.65 ML Co/ Ag/Si(111)- √3 × √3 (Ag的殘存量0.48 ML)推估其居里溫度約在275 K到300 K之間,3.51 ML Co/ Ag/Si(111)- √3 × √3系統(其中Ag的殘存量為0.53 ML)中,3.51 ML Co的厚度仍然太薄,3.51 ML Co/ Ag/Si(111)- √3 × √3的居里溫度可以推估小於150 K。