【凝態中心朱明文研究員與物理系郭光宇教授合力解開氧化物界面傳導電性之謎發表於《Nature Communications》】
2004年，日本研究團隊在LaAlO3和SrTiO3界面發現「將兩個氧化物絕緣體接起來，它的界面居然變成導體」的新穎物理現象，震撼凝態物理學界。更由於其與半導體界面傳導二維電子氣（two-dimensional electron gas）之相似性，開創了氧化物電晶體的可能。此導電性界面同時具備超導性（superconductivity）、鐵磁性（ferromagnetism）、和意想不到的絕緣鐵電性（ferroelectricity），這些形形色色的物理現象不僅彼此不相容，也同時是半導體界面物理學中不存在的自由度。LaAlO3和SrTiO3界面因而可說是學術與應用兼備的典範系統，三位主要發現者近年來更是屢獲國際物理學大獎。
然而，科學家對LaAlO3和SrTiO3界面系統的了解並非完全成熟。首先，界面導電性究竟從何而來？看似不相干乃至不相容的超導性、鐵磁性和鐵電性何以同時出現？其中又以界面導電性的起源最為關鍵，最有可能扮演揭開界面超導性、鐵磁性和鐵電性起源的鑰匙。解開LaAlO3和SrTiO3的界面導電性根源，於是成為眾多物理和材料科學家共同追逐的聖杯。這個12年來未解的難題在物理系暨凝態中心博士生－李培瑋－六年來的努力下進入嶄新的階段。
在凝態中心朱明文研究員和物理系郭光宇教授的指導下，李培瑋博士生利用掃描穿透式電子顯微鏡（scanning transmission electron microscopy）和電子損失能譜儀（electron energy-loss spectroscopy），以逐原子分析其化學、電子（electronic）、結構特性的方式，解開LaAlO3和SrTiO3的界面導電性源自於LaAlO3和SrTiO3介面應變（strain）誘發的鐵電性晶體自由度。分別存在於兩材料中的鐵電極化（polarization）以獨特的頭對頭方式指向對方並造成靜電排斥，系統因而產生傳導屏蔽（screening）電子氣來舒緩此排斥，LaAlO3和SrTiO3界面於是出現導電性和絕緣鐵電性共存之獨特現象。此突破性發現，更為界面超導與鐵磁共存提供一全新視角，供未來之理論與實驗工作探索。交大材料系朱英豪教授團隊提供高品質樣品與凝態中心陳正弦名譽教授提供寶貴的科學建議，亦是功不可沒。
過去12年來，LaAlO3和SrTiO3界面導電性起源一直處於由三位主要發現者詮釋的狀態，儘管他們的說法未獲普遍性認同。這是第一次有研究團隊可以突破此玻璃天花板，且是來自台灣的全本土團隊，實驗工作更是由李培瑋博士生獨力完成，難能可貴。李培瑋博士生剛開始接觸這個領域的頭三年，都處於碰撞摸索階段，將完整的數據整理完畢已經是博士班第四年快結束，接下來更用將近兩年的時間將這些數據背後的物理意義作透徹的分析，才得以揭開此一關鍵物理問題的謎底，其沈著穩健的特質在同儕中出類拔萃。
二維碰撞實驗 在 [閒聊] 普物實驗的問題.. - 精華區TransPhys 的必吃
這次做的物理實驗當中的碰撞實驗，用氣墊軌道的滑車，大碰小，大碰大
小碰大，小碰小
研究物體在彈性或是非彈性碰撞下，驗證動量或動能不滅定律…
煩請知道的告訴小弟，真的感激不盡，只回答一兩個也好…
Q1彈性或非彈性的動量是否守恆?假設守恆定律不成立，說明其實驗值跟預計的誤差是何原因?
Q2空氣層的黏滯摩擦，在碰撞的過程中，對動量守何的結論有何影響?
Q3試利用牛頓第2與第3運動定律導出動量不滅定律
Q4哪種型態的碰撞，動能損失率較大?
Q5本實驗動量為何不守恆..
我想
Q4的回答應是小碰大，因為小的質量較小，推動大車較吃力..
Q5的回答是，動量跟質量有測不準原理存在….(後面忘了= = )
真的很希望有人可以幫幫我…
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作者: sendtony6 (TONY) 看板: TransPhys
標題: Re: [閒聊] 普物實驗的問題..
時間: Mon Oct 10 16:50:35 2005
※ 引述《wing0721 (小白)》之銘言：
: 這次做的物理實驗當中的碰撞實驗，用氣墊軌道的滑車，大碰小，大碰大
: 小碰大，小碰小
: 研究物體在彈性或是非彈性碰撞下，驗證動量或動能不滅定律…
: 煩請知道的告訴小弟，真的感激不盡，只回答一兩個也好…
: Q1彈性或非彈性的動量是否守恆?假設守恆定律不成立，說明其實驗值跟預計的誤差是何原因?
是的..動量均守恆...
在理論值中...是以系統不受外力之下,推算出來的結果
但是在實驗中...不可能完全不受外力...(EX:空阻,軌道與車之間的摩擦力...)
: Q2空氣層的黏滯摩擦，在碰撞的過程中，對動量守何的結論有何影響?
碰前的P > 碰後的P
因為是摩擦力...恆與運動方向相反....
: Q3試利用牛頓第2與第3運動定律導出動量不滅定律
在系統不受外力下....
F=MA
p=mv if dp/dt=M (dv/dt)= F 即...
若系統無動量變化...則不受外力....
反之...若不受外力...則系統無動量變化~~(不是系統無動量喔~是無"動量變化")
由上面式子...若f=0...則P必等於常數...
: Q4哪種型態的碰撞，動能損失率較大?
這樣很難講ㄟ...
是小不動...讓大的來撞~~還是????????
給個條件比校好說.....
: Q5本實驗動量為何不守恆..
因為實驗中存在摩擦力,與空阻..(主因)
實驗儀器本身就存在誤差(次因)
你眼睛讀數據時...看花了...(小小次因)
: 我想
: Q4的回答應是小碰大，因為小的質量較小，推動大車較吃力....
不要自己猜答案喔.............
: Q5的回答是，動量跟質量有測不準原理存在….(後面忘了= = )
: 真的很希望有人可以幫幫我…
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