研究亮點

物理系林文欽創新研發鈣鈦礦與金屬結合助力新太陽能技術

奈米尺度的二維材料，如何解決鈣鈦礦在鐵磁金屬的表面張力？
傳統的太陽能電池多半使用「矽」作為原料，隨著科技發展日新月異，技術成本低、製程短的第三代太陽能電池「鈣鈦礦」，被視為最具潛力替代矽太陽能電池的技術。國立臺灣師範大學物理系教授林文欽率領研究團隊緊跟「鈣鈦礦」熱潮，嘗試結合鐵磁金屬與鈣鈦礦，但光讓兩種截然不同的物質「整齊黏好」是個難題，這項研究透過二維材料成功克服表面張力，為半導體原料研究提供新觀點。.... more

臺灣半導體技術再突破物理系團隊開發超薄鐵電電晶體

國立臺灣師範大學物理系藍彥文教授與陸亭樺教授所組成的聯合研究團隊，在鐵電材料領域取得了重大突破，開發出基於二維材料二硫化鉬的創新鐵電電晶體(ST-3R MoS2 FeS-FET)，創造出僅有1.3奈米厚度，以及低操作電壓的鐵電材料半導體元件，解決了傳統鐵電電晶體縮小尺寸、降低功耗的難題，在未來可以作為非揮發性記憶體及低功率電子元件應用，有望成為先進的半導體技術的核心，提升我國半導體國際競爭力。本研究成果已於2023年11月底正式發表於國際知名學術期刊《自然電子》(Nature Electronics)上。….more

太陽能電池的革命性發現

【本篇報導由物理學系藍彥文特聘教授研究團隊提供】
為了追求更乾淨的能源，太陽能電池被期望可以廣泛應用於各個層面；然而，現行的太陽能電池礙於光對電轉換率的低落而限制其發展。為了提高材料對光的吸收率，研究團隊改變光的特性，使用渦旋光。渦旋光的光子具有軌道角動量，額外的軌道角動量被預期可以激發載子於材料中更多的躍遷機制，進而增加材料對光的吸收率，以具備應用於太陽能電池的潛力。本實驗的研究亮點在於使用渦旋光來增進新穎二維材料二硫化鉬對光的吸收率，隨著光軌道角動量的逐步增加，光致載子濃度也隨之上升，因此，太陽能電池中更大的光伏效應亦隨之提高。基於本實驗成果，渦旋光可預期成為一個全新的方式來增進太陽能電池的效率。.... more

用於學習相態的通用類神經網絡

【本篇報導由物理學系江府峻教授研究團隊提供】
本研究構建了一個可以計算關於相變實驗中之臨界點的通用監督式類神經網絡(NN)。為了檢驗這個監督式類神經網絡的有效性，研究團隊用它來計算幾個三維(3D)和二維(2D)模型的臨界點，這些模型包括3D經典O(3)模型、3D 5-狀態鐵磁Potts模型、3D二聚化量子反鐵磁海森堡模型和2D XY模型。特別是，雖然研究團隊所建構的NN只在具有120個位點的一維(1D)晶格上訓練了一次，但它成功地計算出我們所研究的這些系統的臨界點。更重要的是，這個NN的預測並不是使用整個真實的物理狀態來執行，而是根據模型的塊材資料或自旋狀態來建構在120個位點的一維晶格上的組態來做相關的預測計算。.... more

研發高演色性螢光粉－創新應用LED產業

【本篇報導由物理系胡淑芬教授研究團隊提供】
傳統的白光LED照明主要使用藍光LED晶片搭配黃光螢光粉來產生白光。然而，因為其光譜涵蓋性不夠完整，此方法的白光演色性欠佳；演色性為一種描述光源呈現真實物體顏色能力的量值，光源之演色性越高，其顏色表現就越接近理想光源或自然光。因此，研究團隊利用不同的燒結方式，合成高強度且寬放射峰之紅外線螢光粉，建立調控波長之機制，混合不同比例之高強度紅外線螢光粉，研發高強度且適合偵測器量測之紅外線LED裝置，並合成奈米….more

基因的拉扯與糾結－膜蛋白基因表現對染色體空間位置的影響

【本篇報導由物理系張宜仁副教授研究團隊提供】
對於可以快速成長、增加數量的原核生物來說，如何將體內的各種生物零件迅速複製，並進行正確的排置，以使得在進行分裂的當下，讓子代細胞都取得足以生存的能力，尤其是對於攜帶遺傳訊息的染色體，更是最不能有缺失的一個環節。但是，由於原核細胞沒有如同真核細胞的紡錘絲，細胞要如何將染色體拉扯開來，便是重要的課題。目前其中一種看法認為，在膜蛋白表現的….more

以超視界擾動探測太初黑洞的大小

【本篇報導由物理系李沃龍教授研究團隊提供】
在宇宙大霹靂的最初時刻，暴脹機制產生超視界曲率擾動並影響了日後宇宙的形成，本研究分析了超視界曲率擾動在暴脹宇宙中的成長狀況。我們利用一個簡單的超慢滾模型，推導出曲率擾動中任意兩點間的相干函數，並證明因果律會限制曲率擾動的成長，進而拘束了重要的暴脹慢滾參數，讓宇宙在暴脹時產生足夠大的太初黑洞。我們的研究成果將有助於估算曲率擾動如何形成宇宙裡的太初黑洞。 ….more

【創造開源節流先進元件】雌雄同體的二維材料電晶體

【本報導由物理系藍彥文教授研究團隊提供】
生產成本一直是製造半導體元件和電路的重要考慮因素。如何降低成本成為產品量產很重要的課題。本篇研究採用二硫化鉬（MoS2）材料的場效電晶體，該電晶體可在同一元件中選擇性操作p 型或n 型特性。且該元件具有可調整的臨界電壓（Vth），透過添加一層等離子化的介電層在上閘極結構上來改變該臨界電壓。由於成長相對較薄的介電層促進了氧的過量….more

再揭黑洞之謎物理系學者卜宏毅參與EHT國際合作計畫銀河系中心黑洞照曝光

二見黑洞！中央研究院天文及天文物理研究所及國立臺灣師範大學物理系助理教授、理學院天文與重力中心科普組長、教育部玉山青年學者卜宏毅參與的「事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope, EHT）」國際合作計畫，在臺灣時間5月12日晚間舉行全球同步記者會，公布人類史上第二個黑洞影像「人馬座Ａ星」（Sagittarius A*）超大質量黑洞影像，這也成為銀河系中心黑洞存在的「第一個直接觀測證據」。卜宏毅指出，此黑洞從2017年就被觀測，雖較M87星系距地球較近，但因黑洞周圍氣體繞行迅速，更增添成像難度。….more