多年在零下270度工作! 交大驗證「軌道近藤效應」獲刊國際期刊

▲▼  交大驗證「軌道近藤效應」獲刊國際期刊     。(圖/交通大學提供)

▲第一作者葉勝玄助理教授(中)、林志忠教授(左)及碩士生于振亞(右)討論實驗過程 。(圖/交通大學提供)

記者崔至雲/台北報導

歷經多年實驗,交通大學低溫物理實驗室團隊在攝氏零下270度左右的極度低溫下,從二氧化銥和二氧化釕奈米線中觀測到「軌道二通道近藤效應」,驗證了持續半個世紀的國際性科學探索。其研究成果獲刊著名國際期刊《Nature Communications》(自然通訊),是迄今科學文獻中最明確、定量的數據紀錄。

交大低溫物理實驗室由物理所及電物系教授林志忠主持。林志忠表示,「軌道近藤效應」是基礎科學問題,能否有應用及產學價值目前尚未明朗,「但交大低溫物理實驗室追求發現科學新知識、貢獻人類文明」。

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「近藤效應」是日本物理學家近藤淳為瞭解1930年代被荷蘭科學家W. J. de Haas等人發現的含有微量磁性雜質金屬中的低溫電阻上升現象,於1964年提出的理論,因此以他命名並寫入凝態物理教科書中;1976年近藤教授再接再厲,率先構思不含磁性雜質的「軌道近藤效應」理論概念。

▲▼  交大驗證「軌道近藤效應」獲刊國際期刊     。(圖/交通大學提供)

▲Stefan Kirchner至交大訪問,一同完成這篇論文的合著與刊登。(圖/交通大學提供)

而後,法國物理學家P. Noziéres等人在1980年首度建構「多通道近藤效應」理論;匈牙利物理學家A. Zawadowski等人於1983年提出「軌道二通道近藤效應」理論。這些銜接的深刻理論,都在探索導電物質的最基本特性,試圖解開固態物質中眾多電子與電子之間的繁複作用如何決定材料本質,是極基礎又困難的科學問題。

交大說明,近期物理學家更體認到,其解答將有助於促進新穎拓樸物質及奇異超導體的發現與開發,為適用於製作「量子電腦」的最佳材料。因此,年復一年,各國物理學家對多通道近藤理論及實驗持續探索、論證、深化,企圖尋找能證實它存在的真實量子材料。

歷經多年實驗,交大低溫物理實驗室測量到迄今科學文獻中最明確、最定量的數據。交大表示,透過緊密的國際合作,以及立足於各國物理學家的研究基礎上,另闢蹊徑,提出了一套嶄新的理論詮釋。 

交大表示,低溫物理實驗室多年來獲得科技部專題研究計畫、教育部五年500億計畫和深耕計畫,以及歷任校長的鼎力支持。論文第一作者助理教授葉勝玄是本土博士,也是本土博士後研究員,近年毅然捨棄台積電高薪高級工程師職位,返回學術單位沉潛從事基礎科學研究,值得表彰;2017年曾於國際頂尖期刊《Science Advances》發表論文,報導他測量到的奈米線中的原子團簇擾動現象造成的低頻噪音,對奈米電子元件的發展和應用有重要意義,並說明了純粹科學與應用科學之間的界線模糊,甚至有時不一定存在界線。

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