第三十一卷 第六期 - 2018年一月五日 PDF
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科技部年輕學者養成計畫-愛因斯坦計畫:新穎複雜性氧化物之開發與潛力
國立成功大學理學院物理系
 
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化物材料具有多樣之結構特性,可以形成簡單之二元氧化物,亦可形成複雜之多元氧化物,同時包含許多特殊之物理性質,舉凡超導特性、巨磁阻特性、焦電、壓電、介電、半導、導電、磁性、光性等,幾乎包含所有物理性質。圖一為經典的複雜性氧化物之簡易分類與可利用先進的雷射分子束磊晶製程可成長之多種奈米,異質結構,以及無基材晶體。

楊展其助理教授於2016年 8月加入成大物理系後,以一年左右的時間成立雷射分子束磊晶實驗室,主司新穎複雜性氧化物的開發與相關物性的分析測量,以及這類量子材料的量子特性與其在奈米電子,自旋元件的應用。此外,也聚焦在新穎量子材料的開發與物理特性分析探討。目前實驗室主要研究方向為以多鐵材料,鐵電材料與超導體等多種強關聯材料系統為基底,利用雷射分子束磊晶建構多種異質,超晶格與奈米結構,用以了解自然界中神秘亦吸引人的物理特性,並以之開發新穎的功能性。雷射分子束磊晶實驗室成立至今,已可成長超過三十種複雜性氧化物,且已有包含Nature Communication, Nano Letters等期刊的產出。而2018年2月,楊展其助理教授榮獲科技部愛因斯坦培植計畫。

圖二為楊展其助理教授所執掌之雷射分子束磊晶實驗室初期設立架構,除材料的開發以外,在雷射分子束磊晶實驗室中,我們也藉由多種同步幅射的先進量測手段,如XAS, XPS與HRXRD用以暸解複雜性氧化物的磁性,電子結構與晶體結構。當研究的材料有特異的電性或應用性時,即將進一步製作為電子元件,同時也利用新穎的電子元件的製程,用以探討其特異的功能性。

優秀的設備與平台或專業,不應為閉門造車之用。雷射分子束磊晶實驗室的另外一個導向則為高品質的氧化物樣品與量子材料提供平台。這樣的平台亦可以用來提供多種不同體系的氧化物樣品,以解決海內外專業量測與分析團隊之樣品需求,更期望作為一個跨系,跨學院,與跨國溝通交流的研究合作與討論平台。
圖一 典型之複雜性氧化物功能性與可利用雷射分子束磊晶成長之多樣奈米異質結構

圖二 楊展其助理教授所執掌之雷射分子束磊晶實驗室初期研究示意圖
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