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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    長期置放後二硼化鎂組成及性質變化之研究
    (2008) 徐碩志
    我們的工作為研究韓國浦項大學的Sung-IK Lee 等人大約兩年前 提供的二硼化鎂(MgB2)薄膜樣品,在長時間的保存之下,樣品的 組成及性質的變化。 我們使用超導量子干涉儀在外加磁場-50000 Oe 到+50000 Oe 下 測量樣品的磁滯曲線,並且計算出臨界電流密度Jc。在溫度5K 時, 樣品的臨界電流密度約為6.4×10^6 A/cm2 ,將數據與韓國浦項大學的 Sung-IK Lee 等人發表的文獻中比較,發現在長時間放置之下,我們 測得的樣品的臨界電流密度降低了將近一個數量級。 由X光繞射儀中測得的數據發現,樣品有些微的氧化鎂(MgO)產生, 接著計算晶格常數,c 軸的長度些微縮短了。而在X 光近緣吸收光譜, 我們將同一片樣品在兩年前與最近測量的螢光產額(TFY)數據比較, 樣品上的MgO 與B2O3 的訊號都比兩年前增強了許多,且樣品的品質似乎 有些微的變差。 長時間置放後的樣品的臨界電流密度沒有因為包含雜質(MgO、B2O3)而上升,可能是由於這些雜質幾乎都在樣品的表面,這個與測量B2O3 的X 光近緣吸收光譜的電子產額(TEY)結果一致。
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    高溫高壓下超導體二硼化鎂的臨界電流密度與X光近緣吸收光譜之研究
    (2005) 張家豪
    我們的工作為研究MgB2粉末(Alfa Aesar)在高溫與高壓下所形成之塊材。在壓力為20 kBar與加熱至溫度為900℃時得到的高溫高壓樣品,其密度約為2.36 g/cm3,接近MgB2的晶格密度2.63 g/cm3。我們利用超導量子干涉儀在外加磁場範圍為-50 kOe與+50 kOe下測量樣品的磁滯曲線,並求得臨界電流密度Jc,在溫度為10 K,外加磁場為1 tesla時,其值約為6×104 A/cm2。由X光近緣吸收光譜的測量,發現高溫高壓處理過的樣品,MgO減少了,而B2O3卻增加了。 我們在相同的高溫高壓條件下,摻雜鎳的磁性奈米顆粒,看看是否能影響樣品的臨界電流密度Jc。我們以酒精混合MgB2粉末與鎳的磁性奈米顆粒,並使用超音波震盪,成功地使奈米顆粒在樣品中均勻分佈。摻雜鎳的樣品經過高溫高壓後,其臨界電流密度Jc卻變的非常不好。研究其原因,發現主要的因素並非是鎳奈米顆粒的摻雜,雖然摻雜鎳似乎還是會稍微減少樣品的臨界電流密度Jc。我們發現樣品在經過酒精中震盪後,並經過高溫高壓的過程,確實使MgO增加了。
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    濺鍍MgB2薄膜的X光吸收光譜
    (2003) 吳良彥
    摘要 MgB2是2001年由日本J. Akimitsu教授實驗室首先發現的新超導材料。由於其具有比一般傳統金屬性超導幾乎2倍的超導臨界溫度、高度的實際應用性,加上此材料的晶格結構及電子結構特殊,其超導性質無法完全以BCS理論解釋,而引起各界的高度關注。 我們嘗試以兩階段方式成長MgB2膜於R-plane Al2O3上。首先以熱蒸鍍( Thermal Evaporator Deposition)和射頻磁控濺鍍(Radio Frequency Magnetron Sputtering Deposition)兩種鍍膜方式鍍出各種初級膜,再將初級膜置於高溫爐退火(annealing)處理。 接著,我們將這些成長於R-plane Al2O3的薄膜拿至同步輻射中心做X光吸收譜的實驗,得知由熱蒸鍍所得的硼膜品質相當的好,無氧化情形,但在退火處理後,卻未發現硼膜有所變化。而濺鍍靶材Mg -rich MgB2所得的初級膜含有少量的B2O3,經退火處理後,發現B2O3消失,反而出現MgO的訊號。 不過此樣品的B-edge吸收譜已接近MgB2 powder的吸收譜,故我們再嘗試不同的退火條件終於成功的製作出臨界溫度約30K的多晶(polycrystalline)MgB2膜。