超導與磁性薄膜專題

This program emphasizes on experiments. It would require students to fabricate superconducting or magnetic thin films, to measure their physical properties, and to understand the physics behind. 銅氧化物高溫超導體雖然已被發現二十年,但它們的各種奇異特性背後的物理機制,對物理學家而言仍是未解開的謎。自2007年前,由於對高溫超導體電子結構新的實驗觀察,又掀起新的熱潮。因此,高溫超導體將再度成為我們未來數年的研究重點之一。 2008年凝態物理領域最重大的成就之一是鐵基超導體TC的提升。是其晶格結構並不複雜,再一次證明簡單也可以帶來驚奇。此類研究的第一階段已經結束,證實TC>50K的鐵基超導體確實存在。第二階段的重點將是較定量的工作與尋找更高TC的此類材料。我們也提議進行鐵基超導體的研究。方向有二。一是較尋常的;我們將尋找高品質的樣品,並用比熱、壓力下的光譜研究探討其超導機制。二是尋找類似的新超導體,並使用超晶格的方式製造準二維的人工材料。 人類與磁性物質的接觸已有數千年的歷史,對磁石能吸鐵、鎳等金屬一直感到好奇;也在稍後利用磁性材料作成指南針、羅盤等有用的工具。 近代科學興起以來,磁學一直是深具傳統的研究領域,然而傳統的磁學主要著重在磁性物質磁結構與磁化率的探討。另一方面,目前以半導體為主流的電子元件只利用到電子電荷傳輸與穿隧的特性,一直忽略(或無法掌握)真實的電子除了電荷外,還有一個很重要的特性:自旋。 新磁性研究的興起,乃是將磁性材料的磁性與其對材料電阻的影響結合。這一個看似不起眼的結合,卻開拓了一個叫自旋電子學(spinelectronics)的新領域。其目的是儘量的利用電子自旋的自由度,對物質特性的探討與其應用作最大的發揮。這十年來,此領域的進展是相當驚人的,從應用的觀點而,以巨磁阻材料為主的磁閥讀取頭,是近年來電腦硬碟容量快速拓展的靈魂裝置。 本課程強調實作,訓練學生成長超導與磁性薄膜並量測其物理特性,屆以探討其基本物理機制。深入淺出的引導學生對現今超導與磁性的課題有初步的概念,盼能培養學生在此研究領域的廣度與深度。

大學部電磁學與近代物理。 Modern physics and E&M

http://www.cc.nctu.edu.tw/~super/quantum%20matters.htm

分數由期末專題報告決定。

課程指定論文。

地點

第一次上課後討論決定。

時間

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