https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/554 Search the Channel s https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/simple-search https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/121136 title: Comment on 'Reply to Comment on "Fluctuations in Extractable Work Bound the Charging Power of Quantum Batteries"' abstract: In a Reply [Phys. Rev. Lett. 127, 028902 (2021)] to a Comment [Phys. Rev. Lett. 127, 028901 (2021)] on a Letter [Rev. Lett. 125, 040601 (2020)] regarding the validity of the Letter's conclusions for open-system dynamics, the authors derive a modified bound on the charging power and claim that the new bound is consistent with the bound for closed-system dynamics. In this Comment, we point out a few mistakes in the derivation and obtain the correct bound for open-system dynamics. Our analysis shows that the conclusion of the Reply is mathematically and physically incorrect. <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/121135 title: Comment on "Fluctuations in Extractable Work Bound the Charging Power of Quantum Batteries" abstract: In an article by García-Pintos et al. [Rev. Lett. 125, 040601 (2020)] the connection between the charging power of a quantum battery and the fluctuations of a "free energy operator" whose expectation value characterizes the maximum extractable work of the battery is studied. The result of the closed-system analysis shows that for a general charging process the battery will have a nonzero charging power if and only if the state of the battery is not an eigenstate of the free energy operator. In this Comment, we point out a few mistakes in the analysis and obtain the correct bound on the charging power. Consequently, the result for closed-system dynamics is in general not correct. <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/103167 title: 以奈米晶鑽石薄膜強化碳化鎢刀具表面研究 abstract: 因應通訊手機功能日益複雜，設計日益新穎，對手機外殼(鋁合金)加工之速度與精確性 要求提高，因而對碳化鎢刀具的功能的要求也愈加嚴苛。除了碳化钨工具尺寸變小之 外，對其切削能力之要求也愈來愈嚴苛。傳統以碳化鎢(WC)燒結而成的工具(如鑚頭 (micro-drill)、铣刀(end mill))，已漸漸無法滿足快速鑽孔之需求。迫切需要開發在 微鑚頭之應膜，以提高微鑚頭之耐久性。本計畫將開發一種在碳化鎢刀具上鍍製奈米晶 鑽石薄膜之技術，以提高碳化鎢刀具之精準度及加工性能(使用壽命)。 Owing to the rapid progress in the cell phone design, the demand on the speed and accuracy of the machining of the cell phone case (the aluminum alloy) is more critical. The demand on the cutting tooling performance is also more stringent, especially the durability of cutting tool (micro-drill, end-mill). The currently used cutting tool made of sintered WC cannot fulfill the stringent demand for the machining of the aluminum alloy. Therefore, it is necessary to develop a hard coating to improve the performance of the cutting tools. In this research, we shall develop a coating technique of the ultra-nano-crystalline diamond films on WC cutting tools so as to enhance the durability of the tool in machining the aluminum alloy. <br>description: 計畫編號：NSC101-2622-E032-002-CC3 研究期間：201206~201305 研究經費：540,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/103088 title: 高導電鑽石奈米線的電子場發射源與電化學感測應用 abstract: 我們過去開發奈米晶鑽石的孕核成長製程技術，除了發展成功可以在矽基 板上鍍緻密的奈米晶鑽石薄膜，並瞭解成長奈米晶鑽石薄膜的機制之外，我們並 發展成功以CH4/N2 電漿，製備具「高導電的鑽石薄膜」。初步分析，知這種「高 導電的鑽石薄膜」實際上是含有核一殼結構，它是一種針狀(5 奈米X10 奈米)的 鑽石晶粒，在其上包覆著約2-10 奈米的石墨層。 這種「高導電的鑽石薄膜」，具有潛力可以用來開發「電子場發射元件」及 「電化學感測電極」，因此未來將一方面探討在CH4/N2 電漿中，長成針狀鑽石晶 粒的機制，另一方面配合矽尖端(Si-tip)製程，在矽尖端上鍍高導電鑽石薄膜，以 增加電子發射元的場增強因子，希望能發展出性能更加優異的「電子場發射元 件」。此外，利用鑽石材料抗腐性及高導電的優點，製作電化學電極，可以檢測 血液中含有之病毒(或化學廢液中之有毒物種)，改進原來白金、石墨材料化學電 極的靈敏度及鑑別率。 此外，配合本整合性計畫，開發RIE 電漿蝕刻製程直接將「高導電鑽石薄 膜」蝕刻成鑽石奈米線(diamand nanowires)，開發高導電鑽石奈米線陣列，更 進一步提升「電子場發射元件」及「電化學感測電極」之效能。 <br>description: 計畫編號：NSC101-2112-M032-002 研究期間：201208~201307 研究經費：1,898,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/103031 title: 新穎超導與超導機制研究-子計畫四：過渡金屬氧化物與硫化物的相變化與調制結構的X-光散射研究 abstract: 此計畫主要是計畫使用X-光散射來探討過度金屬氧化物及硫化物中由電荷或電子自旋所產生的調制結構(modulated structure)和傳輸行為的關聯性。除了研究單晶樣品外，我們也計畫使用X光掠角繞射(glancing incident x-ray diffraction)及X-光散射來探討氧化物多層薄膜樣品由於相變化而在界面和表面所產生之改變。 在過渡金屬氧化物中由於電荷、電子自旋、電子軌道、及晶格之間的作用力可產生一豐富且複雜的相圖，也導致了很多異常的物理傳輸行為的發現；如高溫超導、或龎磁阻效應。為了要進一步了解此類化合物的異常物理行為，我們計畫研究以鐵為基底的氧化物SrFeO3。在SrFeO3中Fe4+具有跟錳氧化物中的Mn3+等電子態(isoelectronic state)，且SrFeO3具有一簡單的正立方體結構，也沒有Jahn-Teller效應的產生，所以此系統可用以探討由氧缺陷所造成的原子結構、電子結構、磁結構與傳輸行為之間的關聯性。此計畫所需的單晶樣品將在台大凝態中心周方正教授的實驗室成長製做，及量測電性與磁性，並利用共振X-光散射來探討由氧缺陷所造成的晶格形變、電荷及電子自旋所形成的有序結構，傳輸行為間的關聯性。 本計畫想要研究的第二個材料為層狀的金屬硫化物TaS2。TaS2在78K時會有一個電荷密度波(charge density wave, CDW)的相變化，並在0.8K時轉變為超導體，而形成一個超導與電荷密度波共存的態。這與一般所認知的超導態與CDW不可供存是相違背的。最近的研究甚至發現在此層狀的硫化物中參雜少許的過度金屬(Ni, Cu, Fe)，可提升超導的轉換溫度至4K，而且電荷密度波依然存在。這些的異常現象正吸引著研究學者在探討電荷密度波與超導態的交互作用。本計畫是要使用X-光的共振散射及吸收光譜來研究這些參雜對電荷密度波的影響，進而探討CDW跟超導態的關聯性。 除了以上所提的單晶樣品的研究外，本計畫也將研究多層膜樣品的表面與介面結構。一般來說，新穎材料(如高溫超導及龐磁阻材料)的塊材(bulk)的物理特性及傳輸行為已被廣為研究，也被了解的比較多些。但當這些材料被製作成薄膜時，往往由於存在於膜與基底之間的應力，而導致膜的傳輸行為與塊材有所差異。尤其當不同特性的塊材(如龐磁阻材料+超導體、或多鐵性材料+超導體)被製作成多層膜時，往往也可導致與塊材完全不同的物理特性及傳輸行為。已知存在於膜之間的介面結構、與膜與膜之間的交互作用，對多層膜的傳輸行為扮演很重要的角色。由於同步輻射光源的高解析度與能量可調性，本計畫也將使用X-光的掠角繞射、及X-光散射來研究此類多層膜樣品在低溫下由膜本身的相變化所導致的多層膜之間的應力效應與介面結構。 <br>description: 計畫編號：NSC99-2112-M032-005-MY3 研究期間：201208~201307 研究經費：1705,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/102958 title: 以同步輻射X-光光譜研究鈀與鉑之磁性合金薄膜 abstract: 本計畫擬以同步輻射Ｘ-光光譜對鈀與鉑之磁性，抱括，鈷及鎳合金薄膜 進行有系統的研究．除了不同比例的二元合金樣品外，薄膜樣品也將在不同的 基板上成長，藉以獲得不同原子結構的樣品．實驗工作包括Ｘ-光吸收光譜，含 延伸Ｘ-光吸收精細結構，和Ｘ-光放射光譜，含共振非彈性Ｘ-光散射．這些量 測可提供樣品的電子和原子結構的訊息，包括原子內和原子間各電子能態的混 成狀況及原子之長程和短程有序性等．此外我們也將適用Ｘ-光吸收磁圓二色性 對特定的組成原子的磁矩進行量測．我們希望對磁性原子鐵，鈷及鎳的3d電子 如何影響鈀與鉑的4d電子結構，乃至磁性和原子結構的機制進行深入的了解． <br>description: 計畫編號：NSC101-2112-M032-005 研究期間：201208~201307 研究經費：913,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/102956 title: 微觀效應對閃鋅與伍采半導體元件之光電性質影響 abstract: 晶格常數不匹配將產生應力(strain)，應力造成偏極化場(polarization field)或內部電 場(internal electric field)，此乃壓電效應(piezoelectric effect)。對光電裝置而言，此偏極化 場或內部電場會引起元件內電子與電洞之波函數在空間上分離，因而很可能降低光效 率，此現象將被本計劃研究，並尋求解決方法。 當應力作用下，壓電晶體造成偏極化場或內部電場。偏極化電場是一個向量場，因 而具有反對稱性之晶體，將不會因為應力作用而電偏極化，也就是說，不會有壓電現象。 zincblende 與wurtzite 半導體是缺乏反對稱性之晶體，將因應力作用而會有壓電現象。 本計劃，亦將由極性鍵觀點(鍵對稱性、鍵極性大小、鍵長度、鍵角度)去分析此壓電場。 閃鋅(Zincblende)與伍采(wurtzite)半導體之極性鍵，存在永久的內建電耦極動量，其 對鄰近能隙之電光性質的影響，在此計劃中將被探討。當外界電場﹝光或電偏壓﹞作用 在閃鋅與伍采材質裝置，此永久性電耦極造成能帶在Gamma 點附近的非等向性 (anisotropy)現象，結果造成臨近能隙之光性質的非等向性，其影響將在此計畫中被計算。 <br>description: 計畫編號：NSC101-2112-M032-003 研究期間：201208~201307 研究經費：457,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/102804 title: 新穎超導體之相圖與超導機制研究-子計畫二：功能性材料的電子調制結構的X-光散射研究 description: 計畫編號：NSC102-2112-M032-004-MY3 研究期間：201308~201407 研究經費：781,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/102782 title: 高維黑洞和stochastic重力 description: 計畫編號：NSC102-2112-M032-002-MY3 研究期間：201308~201407 研究經費：866,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/102770 title: 新穎超導體之相圖與超導機制研究-子計畫三：鎢青銅礦超導機制與新穎物理性質研究 description: 計畫編號：NSC102-2112-M032-005-MY3 研究期間：201308~201407 研究經費：1,011,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/102766 title: 化學顯像與能譜術研究奈米與相關材料 description: 計畫編號：NSC102-2112-M032-007-MY3 研究期間：201308~201407 研究經費：2,997,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/102762 title: 量子可解性及糾纏 description: 計畫編號：NSC102-2112-M032-003-MY3 研究期間：201308~201407 研究經費：620,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/102743 title: 奈米元件之蕭基接觸介面物理機制探討 abstract: 奈米線之應用可說是包羅萬象，例如：奈米發電機、奈米邏輯線路還 有奈米檢測元件。本實驗室開發出一個嶄新物理機制的奈米元件，有別於 傳統單純利用奈米元件的高表體比特性，僅利用奈米表面高敏感性檢測相 關之待測物。本研究團隊利用蕭基能障的半導體物理概念，設計出一系列 紫外光與氣體檢測奈米元件，其檢測能力比傳統奈米元件的檢測能力高數 十倍至數百倍之多。本研究計畫將著重在奈米接面與蕭基能障的研究上， 希望可以結合光譜與電性之同步量測探討奈米接面的蕭基能障物理變化 機制。 本計畫第一、二年將利用先前對奈米結構研究經驗，主要研究目的為 對蕭基接觸奈米元件的物理機制有更多的了解。此部份研究主要著重蕭基 接觸介面的電性量測與半導體物理研究，藉由結合實驗與理論分析，希望 對蕭基接觸能障有更深入的了解。設計不同元件參數之蕭基接觸 (Schottky contact)奈米檢測元件，探討元件參數對蕭基能障的影響與檢 測能力的變化並量化帶電分子電量對應蕭基能障的改變量。 本計畫第二、三年之研究重點將注重在結合不同的分析技術對蕭基接 觸奈米元件作更深入的探討與量子元件的開發，縮小蕭基接觸面積達到奈 米等級並結合光學與電學量測技術，透過變溫與帶電分子之導入。進一步 研究蕭基能障的物理機制在奈米尺寸下之量子現象。 <br>description: 計畫編號：NSC101-2112-M032-004-MY3 研究期間：201208~201307 研究經費：2,138,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/101434 title: 奈米與光電材料特殊光學性質之第一原理研究 abstract: 凝態科學中絕大多數有趣且重要的現象，都與材料中具備多電子交互作用的豐富電子 結構有非常大的關聯。為了探究此一複雜的電子結構，光學光譜技術是一項非常有效 的研究利器；這是因為光譜技術藉由外部光子，激發材料内部電子結構由基態提升為 激發態，因此透過光譜分析，可清楚了解各種材料（包括原子、分子、奈米材料以及塊 材材料）的電子激發態特性。其中最奇特的是，材料中以相關聯之電子電洞交互作用而 形成的激子，對於材料的光譜結構與特性具有決定性的影響，而此激子效應在奈米尺 度更為明顯。近年來，有關第一原理激發態計算的發展，非常快速；其中發展最成功 的GW+BSE計算方法（以GW近似為基礎來求解Bethe-Salpeter方程式），可以正確的 描述電子激發態的性質，讓我們可以窺探外部光子所引發之激子效應。在此三年計晝 中，我們將透過GW+BSE計算，研究光電材料與低維度奈米材料(例如單層、雙層及 少層奈米層材料)之新奇電子結構與光學特性。此外，通常外加壓力會造成各向異性材 料的光學性質的劇烈改變，因此本計晝也將探討外加壓力對於材料光譜與激子效應的 影響。最後，本計晝包含一項具有挑戰性的工作：發展新的第一原理量子力學方法，來 計算強束缚激子的動態傳輸性質；此工作不僅理論上具有創新的意涵，在應用層面， 也能透過分析強束缚激子在塊材或奈米材料上的傳輸行為，為設計未來光電元件，提 供更多的研發方向。我們可以預期這項工作的成果，將會對於新興發展的非彈性X光 散射實驗產生非常重要的影響，也為我們與相關實驗科學專家，帶來新的合作契機。 本計晝將包括以下三個重要的研究課題： 1)平面及皺褶的單層，以及少層奈米層材料的光學特性（包含光譜與激子效應）研究 2)壓力對於材料光學特性的影響 3)強束缚激子之動態傳輸性質研究 <br>description: 計畫編號：NSC101-2112-M032-001-MY3 研究期間：201208~201307 研究經費：723,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/101426 title: 奈米與金屬氧化物材料其物理與化學性質研究-奈米與金屬氧化物材料其物理與化學性質研究 description: 計畫編號：NSC102-2632-M032-001-MY3 研究期間：201308~201407 研究經費：10,000,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/101362 title: 高導電鑽石奈米線的電子場發射源應用之二 description: 計畫編號：NSC102-2112-M032-006 研究期間：201308~201407 研究經費：2,473,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/101290 title: 應用氣液態環境下原位電化學和光電伏特法操控強關聯電子特性 abstract: 特別且多樣性的物理現象，如金屬與絕緣體相轉變、多鐵性、非常規超導體、 重費米子系統，大多被發現於過渡和稀土金屬系統。局域化d或f電子與鄰近電 子及原子形成強關聯交互作用，其不同耦合效應來自於自旋、電荷、軌道、晶格 參數。雖然非單電子模型(如多體理論或平均場理論)可以解釋某些強關聯系統的 特性，但針對特定化學位置與元素，量測多重結構之基帶分布仍缺乏討論。最近 高解析共振非彈性光散射能譜，經由去激發動態過程，可發現強關聯系統的一些 電子行為，例如電荷轉移(鄰近）、d-d (局部晶格場）、磁量子(自旋交換）、聲子(整 體晶格)激發子現象。 鋰電池及太陽能電池應用中，過渡金屬氧化物的表面反應一直受到關注，但 目前環境、及時、位置因素限制住研究發展。在鋰電池充放電過程中，電化學原 位調控過渡金屬電極，產生鋰離子的遠離和遷入行為，引起3d占據和非占據態 能階改變和層狀晶體結構改變。在CdSe敏化Ti02複合材料，雷射光激發電子電 洞產生、分離、遷移現象，電子電洞可注入原電子組態中，在不影響晶體結構下 可引起3d混合軌域重新分佈，並且累積表面電子為化學催化反應的起源。由於 光進光出的優點和環境控制的可能性，同步輻射技術中，光吸收和共振非彈性光 散射能譜可以描述能帶結構和入射光能量有關的去激發動態過程。另外，電化學 和光催化所引起的氧化還原反應，可以利用電性原子力顯微鏡，提供表面形貌和 電性影像特點。因此，前述改質法附加氣液體環境控制可以展現兩種可操控反應 ⑴交換場、晶格場、自旋軌道交互作用所引起內部改質⑵金屬與配位基中電荷 轉移所引起相互改質。在我的計畫中，可控制變因為氣液態環境、電化學氧化還 原、雷射能量激發、光催化反應、活化及惰性反應物，將提供基礎物理和技術更 為詳盡且獨特的討論。 <br>description: 計畫編號：NSC102-2112-M032-001 研究期間：201303~201407 研究經費：1,557,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76188 title: 以半導體奈米結構作為發光體之研究 description: 計畫編號：NSC98-2112-M032-002-MY2 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76187 title: 宇宙學觀測以及暗黑能量模型 description: 計畫編號：NSC100-2112-M032-001-MY3 研究期間：20110801~20120731 研究經費：494,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76186 title: 奈米線成長物理機制研究與奈米元件製作 description: 計畫編號：NSC98-2112-M032-003-MY3 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76185 title: 複雜系統的突現現象 abstract: 本研究計畫包含三個課題：首先是利用最大熵原理的觀念來刻畫非平衡系統，希望能找到一個有意義又不太複雜的系統，先以動力學的方法求解，取得各系統態的機率分佈。然後再考慮如合適當地運用最大熵原理以取得同樣的結果。預想中的對象是分子生物學裡的基因調控。其次是有限尺寸分析的問題，處理的對象是spanning trees系統，該系統在各維度生成函數的精確解已於先前取得了，剩下的是複雜的技術性問題，必須將Euler-MacLaurin summation formula推廣到能處理積分函數在積分範圍包含非解析點的情形。最後是以隨機共振的觀念來處理在週期性變動的環境下，基因如何調控以取得長期適應優勢的問題。在模型簡化下的調控系統，相當於一個基因開關。再細究所牽涉耦合的許多生化反應，基因開關實際上就是一個雙穩態的連續動力系統。 三個課題的聯繫，在於它們全是複雜系統的突現現象，見證著整體不單單是其組成部分的總和而已。研究對象是由許多有相互作用的單元所組成，而且能夠經由自組織產生不同性質（無法由組成單元的行為推論得到）的集體行為。雖然所研究的系統性質與行為明顯地源自於其組成成分的集體動態行為，但這些行為卻無法直接從系統組成單元的低階性質發現或是推論得到。也就是這些都是因突現現象而呈現的性質，是整體的特性，而非組成整體的個別單元所擁有的特性。 <br>description: 計畫編號：NSC100-2112-M032-002-MY3 研究期間：20110801~20120731 研究經費：478,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76184 title: 赴澳洲ANSTO實地考察台澳冷中子三軸散射儀建置計畫 description: 計畫編號：NSC100-2114-M032-002 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76183 title: 物理學門(凝體組)規劃研究推動計畫 description: 計畫編號：NSC100-2114-M032-001 研究期間：20110101~20111231 研究經費：197,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76181 title: 半導體量子傳輸之理論計算與模擬 abstract: 當矽材質場效電晶體逐漸接近它的尺度極限時，許多奈米尺度的結構因之而被廣泛 的研究。因此，必須要包含量子效應的程式模擬工具才符合需要。本計劃『將建立的』 理論模型是建基於非平衡格林函數(NEFG)架構而使用鍵結軌道方法與sp3d5s*能帶緊束 方法。本計劃將建立的為一種嚴謹且實用的近似法，此方法可去模擬奈米尺度電子元件 之量子傳輸現象。 本計劃採用鍵結軌道方法與sp3d5s* 能帶緊束方法當成能帶計算工具，原因是：(1) 它包含整體能帶效應，(2)它使用原子格子點(grid)，(3)它可很直接的應用於奈米結構半 導體電子元件。 <br>description: 計畫編號：NSC100-2112-M032-005 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76179 title: 鈣基金屬氧化物熱電材料電子結構之研究 abstract: 本計畫擬運用Ｘ-光光譜實驗方法對兩類鈣基金屬氧化物熱電材料，包括 Ca3Co4O9+x 和CaMnO3 之電子結構進行有系統的研究。主要的實驗工作為同步輻射Ｘ- 光光譜，包括Ｘ-吸收光譜和Ｘ-放射光譜。前者可提供特定元素的空軌域相關訊息，後 者則可提供占據態的相關資訊。為了解材料中關鍵元素之價態對物理性質的影響，我們 將以適當的元素對樣品進行有系統的參雜，用以調控元素價數和晶體形變藉此改變其物 性。我們的目的是對熱電相關物理特性與電子結構的關聯性進行了解。 <br>description: 計畫編號：NSC100-2112-M032-004 研究期間：20110801~20120731 研究經費：442,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76178 title: 大學聯合ALMA科學創進中心(科創中心)–挑戰、生存、和永續-利用ALMA 探索南天的毫米波與次毫米波輻射源 abstract: 在北美洲、歐洲及日本的合作下，ALMA (Atacama Large Millimeter Array)已經進入最 後的建造階段，它無疑將成為二十一世紀中最重要的天文儀器之一。這座興建於智利 北部Atacama 沙漠中，標高5000 公尺Llona de Chajnantor 高原上的毫米/次毫米波段干 涉式陣列天文望遠鏡，將達到前所未有的高靈敏度、高解析度、以及極大的頻率涵蓋。 台灣目前透過中研院與日本的合作加入ALMA 而組成東亞團隊，及與NRAO 的合作加 入北美團隊；但未來的觀測時間將必須與其他各國競爭。 為使台灣不在這樣的跨國性大型計劃中缺席，本計劃以主持人在過去幾年來於南 半球觀測的經驗為基礎，希望在未來的三年中 (這涵蓋了ALMA 從完全完工前的早期 觀測，到完工後的正式觀測階段)，針對(1) 銀河系中心(Galactic Center)、(2) 大小麥哲 倫星系(Large & Small Magellanic Clouds)、(3) 星暴增星系(starburst galaxies, 如 NGC4945)以及其他任何可能的研究對象，除了ALMA 之外，並同時利用現役的南半 球毫米與次毫米波望遠鏡：澳洲ATNF 的Mopra 望遠鏡與ATCA 干涉儀及MPIfR 興建 於Chajnantor 的APEX，在此一波段完成有系統的全面性普查。其中ATCA 已升級完成， 成為南半球在ALMA 完工前唯一的一座毫米波干涉儀，可提供以往在南天觀測時所無 法達到的高解析度；而APEX 更是針對頻率90 GHz 至1 THz 以上的次毫米波波段而興 建。 我們可以預期的是，藉由這些準備工作所得到的觀測結果不但對了解這些南天天 體內的物理與化學環境有立即的收穫，更能搭配接下來的ALMA 觀測。如此一來，我 們除了可以藉由提出具有競爭力的研究課題，做為進一步爭取ALMA 觀測時間的後 盾，更能結合兩者的研究成果，得到更完整的資訊。尤其是ALMA 預計將於2012 年 開始正式運轉，而在此之前預計於2011 年底開始利用部份天線與時間做前期的測試性 觀測，因此，在此之前乃至於運轉的初期階段我們都必須作好準備。我們希望藉由本 計畫，可以將現有研究由初期的探路，帶入ALMA 的早期觀測階段，再進入正式觀測 階段。在天文觀測儀器趨向大型化及國際化之際，這是資源有限的國家確保不被排除 在「大型天文觀測儀器俱樂部」大門外的可行之道。 <br>description: 計畫編號：NSC100-2119-M032-001-MY3 研究期間：20110801~20120731 研究經費：488,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76177 title: 萌發材料開發及其物性與化性研究-萌發材料開發及其物性與化性研究 abstract: 本計畫「萌發材料開發及應用」將研究奈米顆粒鑽石(particulate diamonds)、石墨 烯(graphene)奈米碳材及前瞻氧化物(emerging oxide)材料之開發，並將建立「電子 損失能譜(EELS)」、高功率X 光繞射儀、顯微拉曼光譜儀、CVD/PVD 碳膜製備儀、高解 析掃描陰極螢光光譜儀（CL）等設備，從微光譜學及微觀結構、微觀化學鍵結的角度， 探討這些材料產生特殊物理與化學性質的機制。此外，藉由此種原子級分析儀器的建 立，強化「理學院貴重儀器中心」，支援校內各種尖端材料之研究，預期將可大幅提升 本校有關尖端材料之研發質與量。 本研究應用之新材料為： (i) 奈米顆粒鑽石材料之開發(Development of the application of nano-particulate diamond)： 奈米顆粒鑽石在開發成為新穎磁性材料、電子場發射材料、及生醫材料方面的可能 性是非常有潛力：(i)電子方面可能應用：奈米顆粒鑽石經過高溫熱處理後，會在其 表面形成一奈米sp2鍵結層。其中zigzag邊緣(zigzag edges)具有奈米磁性。換言之， 若能控制奈米石墨層zigzag邊緣之比例，便可以有效調整顆粒奈米鑽石之磁性。此 外，若將顆粒奈米顆粒鑽石鍍在奈米尺吋之模板(template)上，將是優越的場發射 元件。(ii) 生醫方面的應用：奈米顆粒鑽石沒有含毒之雜質，顆粒細小易為細胞接 受，且其表面可以做各種表面化學修飾，因此，是在生醫方面應用很有潛力的材料。 (iii) CVD法合成奈米鑽石薄膜之孕核層：「奈米顆粒鑽石」經活化後，直接就是鑽 石晶核，可以直接成長鑽石薄膜。在基版上，可以有效率的在石英及其他透明基版 上成長鑽石薄膜(這是一般成長鑽石薄方法所無法達成的目標)，對探討摻雜對鑽石 薄膜之光穿透性及電子傳導性質時特別重要。 (ii) 尖端奈米碳材料之研究(Cutting-edge Nano-Carbon Materials) 石墨烯是由碳原子構成的二維晶體，碳原子排列與石墨的單原子層一樣，在2004年 被曼徹斯特大學A.K.Geim領導研究組發現。目前有三種方法製備石墨烯，一種是加 熱SiC的方法，另一種是輕微摩擦法或撕膠帶法，第三種是化學分散法。對石墨烯進 行氧化及化工處理，然後使他們漂浮在水中，石墨烯會剝落並形成有強力鍵的單層。 這些被稱為氧化石墨烯(grapheme oxide)的層狀材料被測量到具有32 GPa的拉伸模 數。它可以包裹起來形成零維的富勒烯，捲起來形成一維的奈米碳管，層層堆積形 成三維的石墨。 Graphene自發現以來短時間內即在國外成為研究的熱點，相關的化 學研究極少。本計畫將建立自製石墨烯及不同sp3/sp2比例的碳膜材料，及其性質鑑 定的能力，並進行化學修飾，應用於能源材料、複合材料、催化材料等領域，並有 理論模擬計算的配合，是極具前瞻性的研究。 (iii) 前沿功能型氧化物材料之研究(study on frontier functional oxide materials) 過渡金屬氧化物一直是科學界所重視的研究課題。它不僅在基礎物理學的發展上有 深遠的影響，對應用科技的發展也有極重要的貢獻。本計畫將探討近年來受到高度 重視的透明導電氧化物和鐵基氧化物及其相關材料的原子結構、電子組態與磁性。 透明導電氧化物薄膜應用於平面顯示器是近期光電產業中重要且熱門的研究題目之 一，隨著半導體技術不斷進步，透明導電氧化物薄膜的應用與發展亦更加廣泛。近 年發現藉由摻雜不同的輕元素（如AlZnO, BZnO）可調變氧化物之基本物理及化學等 特性。而所摻雜之元素在氧化物結構中之分佈位置，對氧化物之基本物理化學相關 特性更是影響重大，此方面之相關研究值得深入加以探討。另外，最近新發現的鐵 基高溫超導(LaFeAsFxO1-x)、多鐵性材料(LuFe2O4, BiFeO3)、或是具有巨磁阻效應的 LaFeO3 及SrFeO3。此類金屬氧化物的傳輸行為（電性或磁性）跟金屬的氧化態有很 大的關連性，而此金屬氧化態又受其鄰近的原子所影響。結構上，這些金屬氧化物 都是由金屬和氧所形成的八面體所組成的鈣鈦礦結構(perovskite structure)，所 以當此八面體的環境有所改變時，如氧缺陷或是鍵長有所改變時，也會造成金屬氧 化態的改變，更進而影響其傳輸行為。 <br>description: 計畫編號：NSC99-2632-M032-001-MY3 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76176 title: 萌發材料開發及其物性與化性研究-萌發材料開發及其物性與化性研究 abstract: 本計畫「萌發材料開發及應用」將研究奈米顆粒鑽石(particulate diamonds)、石墨 烯(graphene)奈米碳材及前瞻氧化物(emerging oxide)材料之開發，並將建立「電子 損失能譜(EELS)」、高功率X 光繞射儀、顯微拉曼光譜儀、CVD/PVD 碳膜製備儀、高解 析掃描陰極螢光光譜儀（CL）等設備，從微光譜學及微觀結構、微觀化學鍵結的角度， 探討這些材料產生特殊物理與化學性質的機制。此外，藉由此種原子級分析儀器的建 立，強化「理學院貴重儀器中心」，支援校內各種尖端材料之研究，預期將可大幅提升 本校有關尖端材料之研發質與量。 本研究應用之新材料為： (i) 奈米顆粒鑽石材料之開發(Development of the application of nano-particulate diamond)： 奈米顆粒鑽石在開發成為新穎磁性材料、電子場發射材料、及生醫材料方面的可能 性是非常有潛力：(i)電子方面可能應用：奈米顆粒鑽石經過高溫熱處理後，會在其 表面形成一奈米sp2鍵結層。其中zigzag邊緣(zigzag edges)具有奈米磁性。換言之， 若能控制奈米石墨層zigzag邊緣之比例，便可以有效調整顆粒奈米鑽石之磁性。此 外，若將顆粒奈米顆粒鑽石鍍在奈米尺吋之模板(template)上，將是優越的場發射 元件。(ii) 生醫方面的應用：奈米顆粒鑽石沒有含毒之雜質，顆粒細小易為細胞接 受，且其表面可以做各種表面化學修飾，因此，是在生醫方面應用很有潛力的材料。 (iii) CVD法合成奈米鑽石薄膜之孕核層：「奈米顆粒鑽石」經活化後，直接就是鑽 石晶核，可以直接成長鑽石薄膜。在基版上，可以有效率的在石英及其他透明基版 上成長鑽石薄膜(這是一般成長鑽石薄方法所無法達成的目標)，對探討摻雜對鑽石 薄膜之光穿透性及電子傳導性質時特別重要。 (ii) 尖端奈米碳材料之研究(Cutting-edge Nano-Carbon Materials) 石墨烯是由碳原子構成的二維晶體，碳原子排列與石墨的單原子層一樣，在2004年 被曼徹斯特大學A.K.Geim領導研究組發現。目前有三種方法製備石墨烯，一種是加 熱SiC的方法，另一種是輕微摩擦法或撕膠帶法，第三種是化學分散法。對石墨烯進 行氧化及化工處理，然後使他們漂浮在水中，石墨烯會剝落並形成有強力鍵的單層。 這些被稱為氧化石墨烯(grapheme oxide)的層狀材料被測量到具有32 GPa的拉伸模 數。它可以包裹起來形成零維的富勒烯，捲起來形成一維的奈米碳管，層層堆積形 成三維的石墨。 Graphene自發現以來短時間內即在國外成為研究的熱點，相關的化 學研究極少。本計畫將建立自製石墨烯及不同sp3/sp2比例的碳膜材料，及其性質鑑 定的能力，並進行化學修飾，應用於能源材料、複合材料、催化材料等領域，並有 理論模擬計算的配合，是極具前瞻性的研究。 (iii) 前沿功能型氧化物材料之研究(study on frontier functional oxide materials) 過渡金屬氧化物一直是科學界所重視的研究課題。它不僅在基礎物理學的發展上有 深遠的影響，對應用科技的發展也有極重要的貢獻。本計畫將探討近年來受到高度 重視的透明導電氧化物和鐵基氧化物及其相關材料的原子結構、電子組態與磁性。 透明導電氧化物薄膜應用於平面顯示器是近期光電產業中重要且熱門的研究題目之 一，隨著半導體技術不斷進步，透明導電氧化物薄膜的應用與發展亦更加廣泛。近 年發現藉由摻雜不同的輕元素（如AlZnO, BZnO）可調變氧化物之基本物理及化學等 特性。而所摻雜之元素在氧化物結構中之分佈位置，對氧化物之基本物理化學相關 特性更是影響重大，此方面之相關研究值得深入加以探討。另外，最近新發現的鐵 基高溫超導(LaFeAsFxO1-x)、多鐵性材料(LuFe2O4, BiFeO3)、或是具有巨磁阻效應的 LaFeO3 及SrFeO3。此類金屬氧化物的傳輸行為（電性或磁性）跟金屬的氧化態有很 大的關連性，而此金屬氧化態又受其鄰近的原子所影響。結構上，這些金屬氧化物 都是由金屬和氧所形成的八面體所組成的鈣鈦礦結構(perovskite structure)，所 以當此八面體的環境有所改變時，如氧缺陷或是鍵長有所改變時，也會造成金屬氧 化態的改變，更進而影響其傳輸行為。 <br>description: 計畫編號：NSC99-2632-M032-001-MY3 研究期間：20100801~20110731 研究經費：9,000,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76175 title: 奈米微晶鑽石之應用研究 abstract: 「奈米微晶鑽石之應用研究」 中文摘要 我們過去幾年已大幅改進奈米微晶鑽石(UNCD)之孕核成長製程，可以在矽基 板上合成品質優良之奈米微晶鑽石(UNCD)薄膜，並已開發利用摻氮方法將奈米微 晶鑽石(UNCD)之導電性大幅提升。未來除了在「奈米微晶鑽石(UNCD)薄膜之孕核 與成長」及「奈米微晶鑽石(UNCD)薄膜之半導體化製程」做更進一步改進外，為 將拓展UNCD 薄膜的應用：除了場發射元件的開發外，將開發UNCD 電化學電 極感測元件及UNCD 在生醫材料方面的應用。 在「奈米微晶鑽石(UNCD)薄膜之孕核與成長」方面，我們探討利用SiC 緩衝 層改進UNCD 薄膜之孕核及成長，第一年先建立用甲基氯矽(MTCS)直接在爐管 中熱裂解CVD(thermal CVD)合成SiC 薄膜的製程，再逐年改進SiC 薄膜的特性 及品質，並探討非晶形、微晶或磊晶SiC 薄膜對UNCD 薄膜之孕核及成長行為 之影響。在「奈米微晶鑽石(UNCD)薄膜之半導體化製程」，我們將開發利用「鋰 有機金屬鹽(Methyllithium)」做為先驅體(precursor)，以氣相的方式，將鋰離子摻 入奈米微晶鑽石(UNCD)薄膜中。同時，利用矽微機電製程開發矽尖端(Si-tip)， 配合高導電奈米微晶鑽石(UNCD)薄膜，開發「奈米微晶鑽石(UNCD)電子場發射 元件」。此外，並將與盧向成教授合作開發「整合型奈米微晶鑽石(UNCD)電化學 感測元件」；先開發具有優越電化學C－V 特性之奈米微晶鑽石(UNCD)薄膜(如在 高導電奈米微晶鑽石(UNCD)薄膜製作金屬奈米點)，在與MOS 元件配合，開發整 合型電化學感測元件。在「生醫材料方面的應用」將與徐善慧教授合作，逐年研 究神經幹細胞在奈米微晶鑽石(UNCD)薄膜平板、UNCD 溝槽、UNCD 微管中之分化 及伸展行為，作為臨床動物實驗之基礎。 <br>description: 計畫編號：NSC99-2119-M032-003-MY2 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76173 title: 受約束的半柔性生物高分子之物理性質 abstract: 在自由空間中的半柔性生物高分子已經有相當多的研究，但是實際上生物高分子大多是受約 束的，而相關的理論研究並不多。例如在所有的柱狀細胞中都有MreB 及其同源體。這些分子本質 上是直的，但在細胞內卻能以螺旋形狀出現。這種分子如何形成一個穩定的螺旋是一個有趣的未解 決問題。最近我發現要使這種螺旋穩定必須考慮排斥體積效應，並它固定在圓柱面上。我還發現排 斥體積效應將導致螺旋在一定壓力下崩塌。 然而還有許多相關的問題並未解決。首先，以前的研究都在外力不變的條件下進行的。但在 細胞裡，更合理的不變量是伸長量。其次，形狀與外部條件關係之相圖尚為未知。第三，螺旋崩塌 之動力學過程也還是個問題。第四，我們尚未考慮熱效應。在考慮溫度影響後我們的主要結論是否 仍然不變亦為令人感興趣之問題。還有，除去MreB 之細胞形狀將轉為球形，這種轉變之過程亦令 人很感興趣。 另外一個受約束的系統是二維系統。最近我已發表了兩篇相關論文。然而，一個具常數或序 列相關之固有曲率的生物高分子在有限溫度及中等大小外力下的力學性質尚屬未知。還有，對短 DNA 分子而言，理論所得到的成圈機率仍然遠低於實驗值。 在新計劃裡我將研究這些問題。 同時，我對其他相關問題亦有興趣。例如蛋白質折疊，DNA 之變性，高分子之斷裂、穿透， 等等。 <br>description: 計畫編號：NSC100-2112-M032-003-MY3 研究期間：20110801~20120731 研究經費：565,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76172 title: 新穎超導與超導機制研究-子計畫四：過渡金屬氧化物與硫化物的相變化與調制結構的X-光散射研究 abstract: 過渡金屬氧化物與硫化物的相變化與調制結構的X-光散射研究 此計畫主要是計畫使用X-光散射來探討過度金屬氧化物及硫化物中由電荷或電子自旋所產生的調制結構(modulated structure)和傳輸行為的關聯性。除了研究單晶樣品外，我們也計畫使用X光掠角繞射(glancing incident x-ray diffraction)及X-光散射來探討氧化物多層薄膜樣品由於相變化而在界面和表面所產生之改變。 在過渡金屬氧化物中由於電荷、電子自旋、電子軌道、及晶格之間的作用力可產生一豐富且複雜的相圖，也導致了很多異常的物理傳輸行為的發現；如高溫超導、或龎磁阻效應。為了要進一步了解此類化合物的異常物理行為，我們計畫研究以鐵為基底的氧化物SrFeO3。在SrFeO3中Fe4+具有跟錳氧化物中的Mn3+等電子態(isoelectronic state)，且SrFeO3具有一簡單的正立方體結構，也沒有Jahn-Teller效應的產生，所以此系統可用以探討由氧缺陷所造成的原子結構、電子結構、磁結構與傳輸行為之間的關聯性。此計畫所需的單晶樣品將在台大凝態中心周方正教授的實驗室成長製做，及量測電性與磁性，並利用共振X-光散射來探討由氧缺陷所造成的晶格形變、電荷及電子自旋所形成的有序結構，傳輸行為間的關聯性。 本計畫想要研究的第二個材料為層狀的金屬硫化物TaS2。TaS2在78K時會有一個電荷密度波(charge density wave, CDW)的相變化，並在0.8K時轉變為超導體，而形成一個超導與電荷密度波共存的態。這與一般所認知的超導態與CDW不可供存是相違背的。最近的研究甚至發現在此層狀的硫化物中參雜少許的過度金屬(Ni, Cu, Fe)，可提升超導的轉換溫度至4K，而且電荷密度波依然存在。這些的異常現象正吸引著研究學者在探討電荷密度波與超導態的交互作用。本計畫是要使用X-光的共振散射及吸收光譜來研究這些參雜對電荷密度波的影響，進而探討CDW跟超導態的關聯性。 除了以上所提的單晶樣品的研究外，本計畫也將研究多層膜樣品的表面與介面結構。一般來說，新穎材料(如高溫超導及龐磁阻材料)的塊材(bulk)的物理特性及傳輸行為已被廣為研究，也被了解的比較多些。但當這些材料被製作成薄膜時，往往由於存在於膜與基底之間的應力，而導致膜的傳輸行為與塊材有所差異。尤其當不同特性的塊材(如龐磁阻材料+超導體、或多鐵性材料+超導體)被製作成多層膜時，往往也可導致與塊材完全不同的物理特性及傳輸行為。已知存在於膜之間的介面結構、與膜與膜之間的交互作用，對多層膜的傳輸行為扮演很重要的角色。由於同步輻射光源的高解析度與能量可調性，本計畫也將使用X-光的掠角繞射、及X-光散射來研究此類多層膜樣品在低溫下由膜本身的相變化所導致的多層膜之間的應力效應與介面結構。 <br>description: 計畫編號：NSC99-2112-M032-005-MY3 研究期間：20110801~20120731 研究經費：1,595,000 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76170 title: 數學物理方程之可解性 abstract: 我們將研究下列問題: 1. 我們將嘗試將初始位勢法推廣到其他的重要的數學物理方程, 希望此法也能對這些方程的精確及準精確可解性提供一個較簡潔的處理 方案。我們準備考慮的方程包括: 相對性的狄拉克(Dirac) 方程, 描 述隨機現象的福克-普朗克(Fokker-Planck) 方程, 及多粒子系統的薛丁 格(Schrodinger) 方程。 2. 我們將繼續探討與新的X特異正交多項式相關的研究課題。我們 將探討它們的物理應用, 建構與之相關的物理模型, 及它們可能的進一 步的數學推廣。 3. 我們將繼續探討量子系統在周期外場重的穩定性問題。我們將 考慮其他能以解析法, 近似法, 或數值法處理的位壘, 以及不同的場振 盪模式。 4. 我們將更深入的探討奇性位勢中可包容束敷態的奇特例子。 5. 我們將進一步研究一類由我們導出的離散FokkerPlanck 方程的 性質。 <br>description: 計畫編號：NSC99-2112-M032-002-MY3 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/76169 title: 強場中的量子真空效應 description: 計畫編號：NSC99-2112-M032-001-MY3 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/75865 title: 雪崩光電二極體之研究開發與結構材料分析 description: 研究期間：20111001~20120930 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/75864 title: 環境噪音音源辨識系統之建置 description: 研究期間：20110701~20130630 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/54312 title: 高散熱隔片(spacer)技術開發 description: 研究期間：20100101~20101231 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/54311 title: 微波電漿N型鑽石薄膜合成 description: 研究期間：20091001~20100330 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/54310 title: 高導熱絕緣材UNCD的製作 description: 研究期間：20090801~20091215 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/54309 title: 微波PECVD太陽能電池薄膜 description: 研究期間：20090801~20100731 <br> https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/54308 title: PECVD微波電漿源研究計畫 description: 研究期間：20100801~20110731 <br>