超導與磁性薄膜

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超過三十年,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。之後,新穎的超導系統持續被發現。超導拓樸量子位元亦是量子電腦領域的尖端課題。 2024年凝態物理領域最重大的成就之一是鎳氧化物超導體的發現。我們也提議進行鎳氧化物超導體的研究。方向為利用薄膜工程的方式製造準二維的新鎳氧化物超導體。 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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