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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    Fe(Se,Te)超導材料之光譜性質研究
    (2014) 葉美君; Mei-Chun Yeh
    我們研究Fe(Se,Te)超導材料的光譜性質,樣品包含FeSe單晶、FeSe薄膜及Fe1.05Se0.447Te0.553單晶,其中,以脈衝雷射成長c軸取向FeSe薄膜於(100)MgO基板,膜厚約為300 nm,超導相轉變溫度約為7.6 K。FeSe與Fe1.05Se0.447Te0.553單晶則為(001)晶面,超導相轉變溫度分別為8 K與12.5 K。 首先,我們測量室溫橢圓偏光光譜,觀察到FeSe單晶樣品具有4個吸收峰,分別為1.7 eV、2.7 eV、4.0 eV及6.2 eV。1.7 eV吸收峰對應Fe2+在3d軌域的d-d 電子躍遷;2.7 eV、4.0 eV及6.2 eV則為Se 4p到Fe 3d的電子躍遷。對照FeSe單晶,FeSe薄膜清楚觀察到1.7 eV及6.2 eV吸收峰,Fe1.05Se0.447Te0.553單晶則以1.7 eV、2.7 eV及6.2 eV吸收峰較明顯。我們推論對應FeSe單晶相近頻率的吸收峰位置,其吸收峰之電子躍遷行為與FeSe單晶相同。 其次,我們研究FeSe薄膜的拉曼散射光譜,其顯示4個拉曼峰,頻率位置為107 cm-1、180 cm-1、192 cm-1和238 cm-1,分別對應Eg(1)、A1g、B1g及Eg(2) 振動模,高頻 2300 cm-1 B1g對稱性拉曼峰屬於雙磁振子激發。隨著溫度的升高,A1g與B1g振動模約在475 K以上消失,550 K時,FeSe薄膜完全轉變為α-Fe2O3。相較之下,隨著溫度的降低,在低溫8 K、90 K、220 K三個溫度點皆觀察到拉曼峰值位移量的改變。A1g與B1g對稱性拉曼峰於220 K藍移量開始減緩,推測與短程有序軌道 (或電荷) 有關;接著在結構相轉變溫度90 K處,再一次有藍移量緩和發生;我們於超導相轉變溫度8 K,觀察到拉曼峰值有紅移現象。再者,B1g拉曼峰在室溫與低溫6 K之位移變化量高達8 cm-1,與A1g拉曼峰的位移量1.2 cm-1有明顯差距。B1g拉曼峰的頻率位移量異常現象與聲子-自旋耦合效應有關,隨著溫度的降低,Fe2+由高自旋態轉變為低自旋態,穩定的低自旋態導致系統的總能量下降,晶格結構更穩定,鍵能增強,藍移展現明顯。 最後,我們量測Fe1.05Se0.447Te0.553單晶的低溫拉曼散射光譜,並與FeSe薄膜相比較,發現同樣在三個溫度點:240 K、90 K(結構相轉變)、12.5 K(超導相轉變) 拉曼峰頻率位移量改變。然而,B1g與A1g拉曼峰在室溫與低溫的位移變化量沒有明顯差距,我們推測取代的Te離子改變Fe2+系統自旋狀態。