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  • 腰身柔軟的奈米鑽石

    在奈米尺度下,鑽石展現了驚人的韌性。

  • 石墨烯在化學氣相沉積法(CVD)製備上的挑戰與突破

    完美石墨稀 (Graphene) 為一層碳原子緻密堆積而成的蜂窩狀二維材料,相較於金屬材料,它具有非常多獨特的特性,在電、熱與機械性質上亦有突出的性能表現,因此許多研究文獻中被預測此材料應為世界上最佳的透明導體,所以被認為可用在相當多的突破性應用,例如:防止材料腐蝕的保護層、透明導電基板、高頻元件及可撓式電子元件…等。這些應用都仰賴完美石墨烯之特性,目前常見的石墨烯製備方法,可大略分為兩類:一種是從天然石墨中剝離出單層石墨烯,然後再組裝成薄膜的剝離法。而另一種則是合成石墨烯:將含有碳的分子分解成碳自由基再一顆一顆排列成六角形狀,組成石墨烯稱為化學氣相沉積法。分解成碳自由基的過程,含碳分子往往需要藉由過渡金屬的催化,才能在合理的溫度內完成分解過程。隨後碳自由基也需要過渡金屬的基板來協助排列成六邊形石墨烯。剝離法所形成的薄膜,因所剝離出來的石墨烯尺寸過小 (小於微米等級),且過多的晶格邊界造成石墨烯的品質遠低於理想值。若欲將石墨烯應用於石墨烯專屬的突破性商品,而非僅只用作添加物,CVD製備的高品質石墨烯變成唯一的希望。

  • 1915年諾貝爾物理獎:布拉格父子

    如何能夠看見晶體中原子的排列?1915年諾貝爾物理獎授與兩位父子物理學家——威廉‧亨利‧布拉格(William Henry Bragg)和其子威廉‧羅倫茲‧布拉格(William Lawrence Bragg),因為他們歸納出布拉格定律,使科學家能夠得知各種晶體的原子結構。
     

  • 1914年諾貝爾物理獎:馬克斯・范勞厄

    如何證明X射線是一種電磁波動?1914年諾貝爾物理獎得主馬克斯‧范勞厄(Max von Laue)發現了X射線的繞射現象,證明了其波動性質。

  • 原子尺度之下的導熱與導電

    金屬容易導電,一個帶電的金屬可以讓人觸電,金屬也同樣的很容易導熱,加熱後的金屬也會把人燙傷。這個導電率與導熱率都很高的是金屬的一個基本的特性,而且是在宏觀尺度之下很容易觀察得到的。然而在原子的尺度之下,在實驗上是搞不清楚熱是如何透過一個單原子接點來傳遞,因為沒有方法去測量那麼一丁點的熱流。美國密西根大學博士生崔(Cui)與他所屬的團隊在科學期刊(Science)報告了他們使用一個客製的熱量測定探針在原子尺度之下量測金的熱傳輸的新方法。

  • 探測奈米元件中奈米晶粒的躍動現象

    所有固體中,都存在著或多或少的缺陷。有些缺陷來自於晶格空穴,這些空穴與鄰近原子之間可能形成「二能級系統(two-level systems, TLSs)」,使得一顆∕一團原子在空間緊鄰、能量又相近的二個位置∕晶格組態之間來回躍動,構成一種「動態結構缺陷(dynamical structural defects)」。這種動態缺陷的自發性反覆來回躍動(fluctuations或repeated switches),對奈米尺度元件的效能會造成惡性影響。

  • 台大凝態中心團隊發現了一維材料的異常熱傳導現象

    雖然這個問題問今天的物理學家可能會見仁見智。不過如果問對理論物理學有很多貢獻的Rudolf Peierls(1907-1995),他可能會說:一維系統的異常熱傳導問題是古典物理學還留下來的烏雲。

  • 發散電子繞射技術:觀測二維材料奈米級撓曲的新技術

    中研院物理研究所黃英碩研究員帶領的實驗團隊與瑞士的理論學者合作,發展了「發散電子束繞射技術」,能觀測二維材料奈米級撓曲。 

  • 用光與熵放牧DNA

    在分析包括DNA在內的單個分子時,科學家需要使用流體的路徑來操控及輸送這些個體。他們使用「熵奈米侷限」技術,可以在流體管路內控制DNA與其他奈米尺寸的樣品的運動。