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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    覆鈀、銥於鉬針形成金字塔單原子針尖之研究
    (2011) 陳怡如; Chen Yi Ju
      本實驗利用場離子顯微鏡觀察純鉬針與鈀、銥蒸鍍於鉬針上加熱退火後的皺化行為,利用不同的加熱退火溫度觀察鉬{111}面的皺化。在純鉬實驗中發現,加熱退火溫度在800℃以上時,三個{211}往{111}擴張形成金字塔結構,其每層原子數分別為3、10、21顆,並未形成單原子針尖。而在覆鈀於鉬針的實驗中,在低溫即可觀察到{211}面劇烈擴張,並在加熱退火至700~900℃時,觀察到{211}面取代{111}形成兩種類型的結構,分別為1、3、10及1、6、15堆疊之金字塔單原子針尖。此外,在覆銥於鉬針的實驗中,由於銥和鉬容易形成合金,無法形成單原子針尖。   最後,本實驗亦研究純鉬系統其它切面的皺化行為,發現{110}、{211}、{210}切面在{741}面形成奈米針尖;{211}、{210}、{311}切面在{732}面組成奈米針尖;{310}、{210}、{311}切面在{831}面組成奈米針尖;兩個{211}和{110}切面在{221}面組成奈米針尖。
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    覆鐵或鎳薄膜在鉑針的皺化研究
    (2010) 洪萱臻; Syuan-Jhen Hong
    利用場離子顯微鏡(FIM)觀測蒸鍍鐵或鎳原子在鉑針上,加熱退火後的皺化行為。鐵鉑合金加熱退火至800~900K,有兩種金字塔稜線產生。一種為擴張的{100}、{110}及{111}切面在{351}切面的位置形成,另一種則是由{110}、{111}及{311}切面擴張,原子堆積在{231}切面形成金字塔稜線。而鎳鉑合金加熱退火至500~600K,由{110}、{111}及{311}切面擴張,在{231}的位置長成金字塔,可由FIM觀察其稜線。
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    鉑的重構-皺化與失蹤原子列的觀察與研究
    (2008) 林榮君; Rung-Jiun Lin
      本研究中,我們利用場離子顯微鏡觀察鉑的皺化與失蹤原子列的表面重構。表面的皺化與失蹤原子列的產生,都是為了得到最低的表面自由能而去改變表面的形貌。因此本文就以這兩個方向加以深入討論。皺化方面,當加熱退火的溫度逐漸提升,包括了(111)、(100)、(311)、(110)等表面自由能較低的指數面會漸漸擴張,此外在加熱至700K以上,(310)面也發生了擴張的行為,是本實驗中最令人振奮的發現,這也說明了就算擁有較低表面自由能的指數面,若給予的能量未達該指數面原子該有的動態能量,依然不會有皺化行為的發生。失蹤原子列方面,失蹤原子列的表面形貌在(110)面及(311)面是(1×1)變成(1×2)的結構,而在(331)面及(211)面而言都是(1×1)變成表面兩層(1×2)的結構,這種結構可以是原子的增加、消失,亦或是原子跳動,在此我們將這種行為與皺化的表現做結合,發現兩者是相輔相成、同時存在的,並且發現在表面重構發生後,各指數面交界仍然保持連續。另外(311)面則在加熱到650K之後,會再由(1×2)的結構,再次轉為(2×2)的重構。另外本實驗對合金Pt80Ir20以場離子顯微鏡做形貌上的觀察,發現合金擁有較強的鍵結,並且在(100)面已經可以看到超晶格的結構。
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    覆鈀鉭針之皺化結構研究
    (2008) 侯勁龍
    本研究先以多晶鉭線材在真空退火下再次結晶,並以掃描電子顯微鏡(SEM)與聚焦離子束(FIB)系統檢視晶粒擴大現象,其蝕刻成針尖形樣品後,結構較為穩固,提高在場離子顯微鏡(FIM)觀察時的電場耐受度。而鉭線退火於壓力10-6~10-7 Torr下,以SEM觀測表面發現因殘餘氣體誘發的皺化結構,以FIM系統鋪氧測試多組退火參數,尚未發現皺化結構。而覆鈀鉭針以675°C~685°C退火觀察,可發現由3個{110}擴張聚向鉭(111)面的皺化結構。
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    覆銠、銥於鎢針上產生的皺化行為及其相關研究
    (2005) 林砡君
    覆銠、銥於鎢針上產生的皺化行為及其相關研究 摘要: 在覆銠、銥於鎢針的皺化行為中,我們以場離子顯微鏡探究其成長模式,發現此兩種系統皆能產生兩種類型的單原子針尖,分別為類型一的1.3.10…結構及類型二的1.6.15…結構。藉由多次重複成長,統計兩種結構的出現機率分佈,可發現覆銠鎢針的系統中1.3.10與1.6.15結構的活化能差ΔEa=0.08eV、束縛位的能量差值ΔEb=0.064eV;覆銥鎢針的系統中1.3.10與1.6.15結構的活化能差ΔEa=0.05eV、束縛位的能量差值ΔEb=0.14eV。 此外,在覆銥鎢針的系統實驗中,我們於退火溫度1029K時可觀察到雙金字塔的現象,經由逐層場蒸發及硬球模型對照可推知在體心立方結構的{221}面上亦有另一金字塔的產生。 最後,合比較覆鈀、鉑、銠、銥鎢針所成長的單原子針尖所具有的共同現象,及分析其間的差異性,以供不同使用的需求做最適當的運用。