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拓撲材料大突破 中山跨校團隊登頂尖期刊
國立中山大學跨校團隊研究新穎量子材料─拓撲絕緣體有重大突破!中山物理系副教授黃旭明、材料與光電科學學系教授周明奇及台科大應用科技研究所副教授陳瑞山合作,發現拓撲材料「銻碲硒拓撲絕緣體」(Sb2SeTe2)對於光電流反應的靈敏度是目前發現值的10倍以上,未來可應用於光感應器;除使現有元件體積縮小至十分之一,還可大幅降低製作成本,最新研究結果已獲國際頂尖期刊「科學報告」(Scientific Reports)刊登。

黃旭明解釋,光感應器的原理就是材料照到光之後會產生電流。現代生活中充滿著光感應器的應用,例如當人靠近便利超商門便會自動打開、手靠近水龍頭水會流出、智慧手機上相機、太陽能電池等,這些都是光感應器的利用。由於光的穿透長度很短,因此,光通常只與材料表面有反應,如果一個材料擁有較高的表面積比率,通常就有較高的光電流反應,像是奈米線、石墨稀或是二維材料就常常拿來進行這些研究,其結果也都顯示會有不同程度的光電流效率。

拓撲絕緣體是一個新穎的材料,因為它有類似石墨稀結構的表面態,表面導電、內部不導電,因此常被拿來做為光電流的研究。中山大學跨校團隊進行新穎拓撲材料「銻碲硒拓撲絕緣體」(Sb2SeTe2)的光電流實驗;由材光系教授周明奇掌控晶體成長、台科大副教授陳瑞山負責光的量測;過程中,物理系副教授黃旭明則主導建構題目及撰寫論文。研究團隊最後發現,這個材料的光電流反應是目前所有報導的奈米材料、石墨稀、二維材料以及拓撲材料中最好的。

「晶體長得太好!」黃旭明笑說,實驗成功時他興奮地睡不著覺,開心到回家主動洗碗、洗衣、做家事,被家中太座揶揄「像變了個人」;黃旭明也透露自己寫論文或做實驗時的小秘訣─聽五月天或饒舌樂團玖壹壹(911)的歌。「五月天的『乾杯Cheers』是我很喜歡的歌之一,尤其是MV表達了人的一生很短暫,提醒我去學習、珍惜和感恩身邊的事物!」黃旭明表示,希望自己的研究對科學有幫助,能夠被應用在需要之處。

值得一提的是,要登上國際科學期刊一般需要經過幾個月的漫長審查,此篇論文兩次審查僅15天就被接收刊出。研究團隊表示,論文早上在網上刊出,當天下午就有一位歐洲大學教授來信,希望教授們能以這篇論文的題目去對方學校演講,由此可見這項結果的突出和重要程度。
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