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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    LixCoO2 單晶樣品之光譜性質研究
    (2012) 蔡馨嬅; H. H. Tsai
    我們研究摻雜不同鋰離子濃度 LixCoO2 單晶樣品之橢圓偏光與拉曼散射光譜。Li0.33CoO2 室溫吸收光譜顯示 3 個吸收峰,其頻率位置分別約為 1.61 eV、3.35 eV 及 5.21 eV。前二者對應 Co3+ 電子由 t2g 躍遷到 eg 軌域,而後者則與電子由 O 2p 躍遷到 Co 3d 軌域有關。隨著鋰離子濃度增加,吸收峰頻率位置大致維持不變,但Li0.87CoO2吸收峰能量轉變為 3.08 eV、4.55 eV 及 5.76 eV,代表其電子結構產生變化。 其次,Li0.33CoO2 室溫拉曼散射光譜具有 2 個拉曼活性振動模,其頻率位置約為 468 cm-1 ( Eg 對稱性 ) 和 568 cm-1 ( A1g 對稱性 ),分別對應氧原子沿著 ab 平面與 c 軸伸張振動。隨著鋰離子濃度增加,因 c 軸縮短,鍵能增加,故 A1g 拉曼峰展現藍移變化。我們另發現 Eg 拉曼峰的半高寬隨著鋰離子濃度增加而變大,這意味著晶格的無序度擴增。有趣地是,Li0.87CoO2 拉曼散射光譜展現兩個六方晶系結構相的共存,分別為第一六方晶系的 490 cm-1 ( Eg ) 和 598 cm-1 ( A1g ) 拉曼峰與第二六方晶系的 480 cm-1 ( Eg ) 和 570 cm-1 ( A1g ) 拉曼峰,此與之前文獻[J. Raman Spectrosc. 28, 613 (1997).] 的發表結果亦相符合。 最後,當樣品降溫至 200 K 時,Li0.50CoO2 的 Eg 與 A1g 拉曼峰呈現異常藍移,此現象為反鐵磁相轉變所致,A1g 拉曼峰在 200 K 至 120 K 溫度區間卻轉變為紅移,其與 Co3+ 和 Co4+ 的電荷有序性排列有關。Li0.53CoO2 的 A1g 拉曼峰在 66 K 附近產生偏離藍移現象,推測亦與其反鐵磁相轉變有關。Li0.50CoO2 與Li0.53CoO2的高頻雙磁振子拉曼峰之半高寬在尼爾溫度附近變窄,暗指其反鐵磁有序性的相干長度變長。
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    LixCoO2單晶樣品之電化學製備與磁性研究
    (2010) 歐陽宗煜
    本論文利用溶劑生長法來成長LixCoO2 單晶樣品,透過電化學法製備出不同鋰離子含量的LixCoO2 單晶樣品,並使用單晶X 光繞射儀及超導量子干涉儀檢視LixCoO2 單晶樣品的結構變化與磁性特性。 在磁性部份,當鋰離子含量介於0.71 – 0.87 及0.33 – 0.38 的區間內,LixCoO2單晶樣品表現出Curie-Weiss 順磁性行為;但當鋰離子含量介於0.38 – 0.71 的範圍內時,LixCoO2 單晶樣品表現出Pauli 自由電子順磁行為。在LixCoO2 單晶樣品的Co4+皆處於低自旋態而非高自旋態。 鋰離子含量為0.87 的LixCoO2 單晶樣品,當外加磁場平行晶體的c 軸方向,絕對溫度達9 K 時,磁化率出現一個寬峰,推測此行為可能與鈉離子含量為0.82的NaxCoO2 的A 型反鐵磁有序類似。鋰離子含量為0.53 的LixCoO2 單晶樣品,當絕度溫度達66 K,磁化率強度出現一遞減的趨勢,推測為自旋狀態變化所導致此一行為。鋰離子含量為0.50 的LixCoO2 單晶樣品,當絕度溫度達200 K 時,磁化率出現一個小峰,推測為反鐵磁有序的相轉變。鋰離子含量為0.47 的LixCoO2 單晶樣品,當絕度溫度到達175 K 時,會出現磁化率熱滯現象,此現象於LixCoO2粉末樣品中也有發現,此磁性異常行為可能是自旋狀態的相轉變或是電荷分佈不均勻,或表面磁性所致。這些磁性異常現象可能與LixCoO2 單晶樣品的自旋自由度複雜性有關。不同鋰離子濃度的LixCoO2 的磁性相圖已經完整透過單晶樣品製作完成。