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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    Properties of alkaline earth metal intercalated in FeySe1-xTex system by ammonothermal method
    (2013) 楊名正
    摘要 近年鐵基超導體:鐵硒、鐵硒碲和鉀鐵硒相繼被發現超導特性,經比較其超導相變溫度和晶格結構分析後,普遍認為鐵硒層狀結構的距離和其超導相變溫度成正相關關係。「氨熱法」是一種將金屬溶解於液態氨當中,讓金屬原子嵌入鐵硒的層狀結構之間的方法。實驗結果經氨熱法反應後的樣本晶格長度明顯增長,甚至超過原本預期的長度,且超導相變溫度也確實大幅增加。這是因為在氨熱法的過程中,除了原本預期的金屬原子外,連氨分子也一起嵌入了結構之內。 在本篇文章裡,由於鐵硒碲是在做氨熱法須預備的重要材料,我們首先探討鐵硒碲的超導特性品質與其成分的關係,從中我們學到了一些關於鐵硒碲的合成特性以及與超導品質的關係。 鍶嵌入鐵硒層的實驗非常成功,我們找到了其超導特性並探討了相關的磁性和結構。 在鹼金嵌入鐵硒碲層方面的實驗就沒那麼順利,我們發現了一些奇特的磁性現象,文章中將介紹我們觀察到的現象,包含磁性和結構部份。
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    以氨熱法形成Ba0.5(NH3)Fe2Se2 的超導性質
    (2013) 簡守廷; Shou-Ting Jian
    從其他類122結構的超導體KxFe2Se2 (Tc ~ 32 K),我們發現此類超導體與Ba1-xKxFe2As2 (I4/mmm)系統是類似的,而此類超導體將FeSe的超導溫度從8.5 K升高到32 K 的原因是因為將鹼土或是鹼金屬元素嵌入了FeSe的層狀結構中。因此我們試著用液態氨能夠溶解鹼土與鹼金屬融的特性(氨熱法)將Ba嵌入至中FeSe的層狀結構中。 而在四角結構β-Fe1+xSe 中,我們以x = 0.008 當做氨熱法的基材,因為在所有我們嘗試的比例中(0.005 到 0.02),不論從XRD 還是在低溫時超導的相轉變溫度都有最好的表現。 而從中子繞射的實驗中得知Li0.5(NH3)Fe2Se2結構與122結構的超導相似只是原本鹼土族與鹼金屬的位置(2a)在結構中被NH3所佔據,另外Li也分別坐落在(2b)以及(4c)位置上,而經過反應後的樣本我們以XRD的相對強度模擬出類似的Ba0.5(NH3)Fe2Se2結構。此Ba0.5(NH3)Fe2Se2擁有39 K 的超導相轉變溫度,以及經由磁性測量結果推導出此樣本的μ0Hc1 ~ 21.1 G 與μ0Hc2 ~ 53.82 T。
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    Two-gap 超導體:Ax(NH3)Fe2Se2 (A=Ba, Sr or Ca)的超導性質研究
    (2018) 李育渤; Li, Yu-Bo
    高純度超導體Ax(NH3)Fe2Se2 (A =鋇, 鍶 or 鈣)是經由氨熱法將鹼土金族鑲入belta-FeSe裡,製作出來的樣本是純超導,在過去245-phase的反鐵磁相會跟超導相一起共存,這是一個很頭痛的問題,因為反鐵磁相會影響超導性質的基本量測。 利用氨熱法製作的樣本之基礎超導性質像超導臨界溫度Tc (Tc = 39 K for A =鋇, 44 K for鍶 和43 K for鈣),然而Tc的增高引起了大家對於Ax(NH3)Fe2Se2 (A = alkali 或 alkaliearth)產生了高度的興趣,不只是好奇為何Tc會增高,還包含了一連串超導性質與機制。 而經由X-ray的測量後,我們發現Bax(NH3)Fe2Se2與Srx(NH3)Fe2Se2的c-axis的變化,進而讓鐵硒原本的三維費米面轉化為近似二維費米面,除此之外,這篇論文還會提供基本的超導性質像超導低臨界場Bc1(0 K) (30 G for A =鋇 和24 G for A = 鍶) 和超導高臨界場Bc2(0 K) (13.4 T for A =鋇 和60.7 T for A =鍶)隱喻了Ax(NH3)Fe2Se2 (A =鋇, 鍶 or 鈣)是two-gap model、超導相干長度xi(0) (4.96 nm for A = Ba和2.33 nm for A = Sr)、Ginzburg-Landau parameters kappa(102.4 for A = Ba和266 for A = Sr)、超導穿透深度penetration depths lambda(0) (508.2 nm for A = Ba和620 nm for A = Sr)以及超導能隙分別為delta1 = 6.47 meV 和 delta2 = 1.06 meV。