理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    鎂-鈣鋁榴石的高壓拉曼光譜與熱傳導性質研究
    (2022) 陳函郁; Chen, Han-Yu
    石榴子石(Garnet)是地球地殼、地函和隱沒板塊中可發現的重要礦物,其晶體結構可以容納多種化學元素,如鎂、鈣與鐵(Mg/Ca/Fe)。以輝橄岩(Pyrolite)地函模型為例,其石榴子石內的鎂鋁榴石(Pyrope, 簡稱Py)占比約75%、鈣鋁榴石(Grossular, 簡稱Gr)約為10%以及鐵鋁榴石(Almandine, 簡稱Alm)約15%;相較而言,隱沒板塊中所發現的石榴子石的Gr的佔比則更高。因此,本研究利用鑽石高壓對頂砧模擬地球內部壓力環境,並使用合成單晶Py40Gr60和Gr樣品進行本次實驗。拉曼光譜是用於鑑定礦物內化學鍵與研究其振動模式。先前的研究指出,在室溫室壓環境條件下,石榴子石內化學成分對其中Si-O鍵結與拉曼振動模式存在著密切相關性但對高壓下對其Si-O鍵結與拉曼光譜振動模式的影響仍不清楚。故本研究的主要目的是藉由樣品中的Mg/Ca含量,進而比對高壓下Py-Gr固溶體之拉曼光譜的影響,並從高壓拉曼光譜探索它們在高壓下可能的穩定區間。結果隨著壓力的增加,發現特徵峰在特定壓力下拉曼位移有多個不連續區間,其發生在~6、~9、~17和~35 GPa,此觀察是前人沒有觀測到的。本研究還結合時間域熱反射技術,探討Gr以及中間相成分Py40Gr60樣品在受壓過程中熱傳導率隨壓力的變化,以了解石榴子石中的Mg/Ca含量比在地球深部熱傳導率的影響。實驗結果發現,室溫室壓下Gr的熱傳導率在(110)與(100)兩個晶面方向上出現差異,在Gr (100)上測得的熱導率比在Gr (110)上測得的高約1.3倍,而在Py40Gr60樣品上則無觀測到此現象。實驗測得Gr在(110)與(100)兩個晶面的熱傳導率隨壓力上升異向性增加,Py40Gr60的熱傳導率則介於Gr兩個晶面的熱傳導率之間,並且沒有出現異向性。結合本研究實驗結果、地函與隱沒板塊礦物學模型,我們計算了地函與隱沒板塊的整體熱傳導率,計算結果指出在模擬地球熱傳導率上可將不同Mg/Ca含量成分的石榴子石視為相同礦物。