理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    利用掃瞄探針顯微鏡探測鈷、鎳及鈷鎳複合奈米粒子
    (2009) 許靜淑; Shiu jing-shu
    摘要 本實驗目的在利用原子力顯微鏡(Atomic force Microscopy,AFM)及磁力顯微鏡(Magnetic force Microscopy,MFM)掃瞄Co、Ni及Co+Ni複合體奈米粒子的表面形貌與磁區觀察; Co、Ni及Co+Ni複合體奈米粒子由台北科技大學所研發的改良式真空潛弧法(Arc-Submerged Nanoparticle Synthesis System,ASNSS)製備,並經由乙二醇溶液保存著。筆者採取兩種不同的外加磁場方法,觀察奈米粒子在不同外加磁場方法下的AFM與MFM之表面形貌與磁區變化行為;接著利用原子力顯微鏡與磁力顯微鏡本身內建軟體,分析奈米粒子的Contrast difference of MFM signal。 利用磁力顯微鏡大氣系統在觀測上的優勢是:易於操作(不需抽真空)、解析度高,可看到樣品的表面形貌與最想觀測的磁區變化,搭配分析軟體可做Contrast difference of MFM signal的測量,並繼續利用Origin軟體作圖分析……等等。但是缺點在於真空度不佳,對於樣品表面的乾淨度不易維持,所以欲達到原子層級解析有困難,並且MFM的磁針只有三個月的壽命,必須趁探針尚有磁性的時候趕快測量,否則時間一過,就沒辦法量測出MFM圖形。另外,在掃MFM時容易遇到MFM模式常常掃不到磁區的情況,原因歸於有時候樣品的磁性變化不是那麼明顯,或是探針的磁性已經消磁等等。這是做實驗上遇到的最大困難度。此外,實驗上做Hemholtz線圈邊加磁場邊掃會容易受到磁場history的影響,也是實驗上會遇到的問題。 實驗結果顯示,排除MFM有時候不能掃到理想磁區的限制之外,磁力顯微鏡協助我們觀察Co、Ni及Co+Ni複合體奈米粒子在不同外加磁場方式下所呈現的結果,的確對我們不同的樣品量測MFM的優良與否判斷有其貢獻。結果發現,Co奈米粒子的MFM磁區最容易觀察,反之,Co+Ni奈米粒子最不容易觀察,Ni奈米粒子居於中間。
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    奈米碳管光磁性研究與探討
    (2015) 林子晶; Lin, Zih-Jing
    有鑑於三聯吡啶釕錯合物(Tris(2,2'-bipyridine) ruthenium(Ⅱ),簡稱[Ru(bpy)3]2+)是一具電化學發光特性的光敏劑,可在可見光照射下進行metal-to-ligand charge transfer(簡稱MLCT),具光電應用潛力,本實驗遂製備[Ru(bpy)3]2+的5-胺基菲羅啉(5-amino-1,10- phenanthroline,簡稱NH2-phen)衍生物:Bis(2,2'-bipyridine)-5-amino- 1,10-phenanthroline ruthenium(Ⅱ)(簡稱[Ru(bpy)2(NH2-phen)]2+),再利用化學偶氮修飾法將之修飾在多層奈米碳管表面,得到含釕錯合物奈米碳管,簡稱為Ru@CNT,以進行光磁轉換探討。 實驗結果顯示:在合成條件為13.5 mg [Ru(bpy)2(NH2-phen)]2+、5 mg CNT、0.8 mg NaNO2、20 mg AA與10 mL的0.1 M HCl,反應溫度為80℃,反應時間24 h,能合成出表面修飾較為均勻的Ru@CNT。若以VSM、AC susceptibility分析法、磁性模組與導電模組AFM進行分析,我們發現Ru@CNT受到藍光雷射(ex: 473 nm)照射時,表面上的釕吸附微粒會產生電荷分離,電子組態會由單重態轉變成參重態,而在室溫下產生磁性。若進一步分析其電子躍遷能位,我們推論Ru@CNT受光激發時,電子轉移障礙約為0.5 eV。由於此時MFM所測得的相位差明顯增加,間接證實其光磁性來自電荷分離與電荷轉移,顯示Ru@CNT具有光電與光磁轉換應用潛力。