2021 年 9 月出版
科儀新知 第 228 期
人物專訪
國立臺灣科技大學顏家鈺校長—技職龍頭深耕研發，造就創新創業人才 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
林麗娥
顏校長以其自身經驗鼓勵大家，沒有冒險精神，就體會不到冒險本身對生活的意義。往往別人覺得不可能的，他都會去嘗試，每克服一個困難，就增添一分自信。因此，任何科學研究都是「知難行易」，除了努力求知外，更應從力行中追求知識，做中學、學中做，如此才能解決知難的問題。而要在這些瓶頸中獲得解答的方法，就如同之前提到的創業一樣，要認識「失敗」。研究遇到瓶頸是正常的、甚至是不可少的，如果執著於問題的答案，反而會讓研究更加挫敗，窄化了自己的思路。不能只在乎「結果」，許多的科學大發現都是從研究工作上的「過程」中，創造出更多條道路，在因緣際會下有所突破。
磁性材料及元件應用技術
磁性材料及元件應用技術—磁阻記憶體近期發展與挑戰 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
曾院介, 陳冠名
隨半導體產業日新月異，電晶體微縮進展日新月異；即使逼近物理極限，各大研究團隊仍孜孜矻矻探究各種可能性。然而記憶體在微縮上卻難以望其項背，因此新興記憶體的需求也相應而生，磁阻式記憶體即為其中之一。磁阻式記憶體有著非揮發性的特質，且讀寫速度快，可覆寫次數高，使其成為極具潛力的候選者，然而其製程上卻有相當程度的挑戰，本文將從自旋轉移力 (spin-transfer torque, STT) 矩式記憶體出發，延伸到近期非常熱門的自旋軌道轉移矩 (spin-orbit torque, SOT)，探討相關技術的發展與瓶頸。
下一世代磁性記憶體的挑戰與機會 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
李柏緯, 林柏宏, 賴志煌
利用自旋軌道矩 (spin-orbit torque) 作為寫入技術的磁性記憶體 (magnetic random access memory)，具有更快的寫入速度、更低的消耗功率、更高的耐久度，是極有發展潛力的下一世代非揮發性記憶體。本文將介紹磁性記憶體的優勢和原理，以及自旋軌道矩的產生和其如何翻轉磁矩，並帶出現在面臨的挑戰－如何在無外場下仍可造成磁矩翻轉及降低所需的翻轉電流，最後則介紹除了記憶體的應用之外，其在多階儲存和類神經元計算相關的發展潛力。
自旋與電荷在拓樸絕緣體中之轉換效應 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
黃榮俊
本文簡介了電荷流、極化電流與自旋流，自旋流產生和檢測之機制以及自旋電荷轉換等自旋電子學重要觀念，並介紹了一個新穎的材料：拓樸絕緣體。我們在拓樸絕緣體異質結構中在調整費米能階位置調控自旋電荷之轉換。通過自旋幫浦測量分析，揭示了自旋電荷轉換與拓樸絕緣體的費米能階高度的相依關係。結果顯示，當費米能接近狄拉克點時，自旋流可在最大程度上轉化為電荷流。我們的研究工作提供了一種新方法，可以通過控制拓樸絕緣體的費米能階來實現有效的自旋電荷轉換。而自旋電荷轉換對於自旋電子元件中的讀寫功能，以及對低能耗高速元件的研發都是非常重要的課題與關鍵技術。
自旋漲落與去磁場效應對操控自旋電流之影響 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
吳柏勳, 黃斯衍
純自旋電流在攜帶極少或甚至沒有電荷載子的情況下，可以更有效地傳遞的自旋角動量，因此最近自旋電子現象的探索和自旋電子學元件的研究與進展已經由利用自旋極化電流演變為純自旋電流。在本文中，我們的工作證明了自旋玻璃系統中的自旋漲落可以用來增強純自旋電流。此外，我們還發現樣品的形狀和去磁效應會強烈影響純自旋電流的行為。
低溫高磁場 X 光吸收能譜 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
秦伊瑩
本文簡介以低溫高磁場 X 光吸收能譜來研究 BaCoO3 及 TbFe3(BO3)4。前者的有效磁矩大於 1.73 μB，暗示非零的軌道磁矩，然而其晶體結構傾向磁量子數為零的基態；藉由 X 光磁圓偏振二向性實驗與理論模擬，我們發現 Co 之間的交互作用會造成能階的反轉，導致 Co 具有非零的軌道磁矩。後者在低溫會轉變為反鐵磁相，因 Tb 與 Fe 皆具有磁矩，我們利 用 X 光線偏振二向性實驗確認其反鐵磁結構；此外，我們亦在不同磁場下進行實驗，以釐清其磁化量突然抬升背後的機制。
科儀專欄
自驅動系統於環境與生物抗菌之應用 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
何軒羽, 鄭妤英, 何信璇, 林宗宏
「殺菌」與「抗菌」是疫情時代人人皆須面對之生活日常，除了勤洗手維護個人衛生，環境清潔也極為重要。然而，既有之殺菌方式存在著毒性、低生物相容性、耗能、低效率等問題。因此，開發低毒性、環保且能有效殺菌之技術進行環境清潔是一項重要的課題。本團隊將熱電材料、光／壓電材料、摩擦奈米發電機應用在殺菌，此三種裝置藉由收集環境中之溫度、光、機械能，產生電穿孔效應或產生活性氧物質之方式，達到殺菌效果。
科普大觀園
蛻變中的先進「智」造－國研院 儀科中心智慧製造技術平臺 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]
黃建堯
國研院儀科中心扮演前瞻儀器客製研發平臺之提供者，多年來協助國內產學研界創新研究開發各類前瞻儀器設備，上至太空遙測衛星光學酬載，下至深海高光譜系統，皆可看到儀科中心卓越貢獻。近年來儀科中心除本身發展智慧製造技術外，亦開放場域協助學研各界驗證所開發之感測器及相關智慧製造技術，加速學研界技術落地應用；本文綜整近年儀科中心及參與平臺之學研團隊所發展之智慧製造技術應用成果，冀望在未來更多學研團隊可藉由儀科中心的協助，使更多學研成果落地應用。
