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更新日期:106年12月5日

光電所林恭如教授團隊研究成果「鈣鈦礦材料釕酸鍶具光致伸縮效應」榮登自然通訊期刊

臺灣大學光電工程學研究所林恭如教授與何志浩教授等人攜博士生魏子喬暨國內外頂尖大學所組成的研究團隊觀察到鈣鈦礦材料釕酸鍶(SrRuO3;SRO)具有光致伸縮效應 (Photostriction),此篇論文(Photostriction of Strontium Ruthenate)已發表在國際著名的「Nature Communications (自然通訊)」期刊。

近年綠色清潔能源之有效運用為國際間最為重要的議題,諸如太陽能電池、燃料電池、奈米發電機等為光電界研究及發展的重要項目。亦有研究發現透過特有材料的物理特性能把光的能量轉換為機械動能,進而產生綠色且清潔的所需能源,此一效應在物理上稱之為光致伸縮效應,除了將是一環保的能源來源外,亦可運用於遠端無線控制和光機械能源轉換等相關光電元件。

臺灣大學光電工程學研究所研究團隊藉由拉曼光譜分析觀察到釕酸鍶具有此一特有光致伸縮效應。有別於其他具光致伸縮效應的已知材料,釕酸鍶不受限於溫度和光源,亦可於大氣環境下長期使用,且其物理大小尺度變化,遠大於過往其他材料研究之發現。是以釕酸鍶將有利於各種光控制相關元件運用,是為此領域研究發展之一大突破。

全文請參閱「自然通訊」《Nature Communications》: 2017,8,15018,doi:10.1038/ncomms15108. Photostriction of strontium ruthenate。

https://www.nature.com/articles/ncomms15108

文/魏子喬(臺灣大學光電工程學研究所博士)

研究領域:具鈣鈦礦結構材料之光學特性,如:藉拉曼光譜分析釕酸鍶與甲基氨基溴化鉛的光致伸縮特性;有機無機混合鈣鈦礦材料的非線性光學特性及其應用;光學薄膜,如:濾光片設計及鍍製、開發新世代的發光二極體方向聚集濾光片調製三元色及白光二極體混成標準光源之色溫研究;磁控濺鍍透明導電膜等。

  • 示意圖

    釕酸鍶受光照射而造成物理尺度變化之示意圖,光照材料後藉由能量轉換造成晶格改變。

  • 圖a圖b

    圖a為藉拉曼光譜分析釕酸鍶在雷射光源下隨光強變化觀察到晶格大小改變,圖b為釕酸鍶受不同波長光源光致伸縮後亦會照成電阻改變。

  • 釕酸鍶藉脈衝雷射蒸鍍分別於鈦酸鍶及鈧酸鏑基板

    釕酸鍶藉脈衝雷射蒸鍍分別於鈦酸鍶及鈧酸鏑基板

  • 合照

    圖左為臺大光電所林恭如教授;中為澳洲國立大學Jagadish AC Chennupati教授,為魏子喬就讀澳洲國立大學時指導教授;右為何志浩教授,目前任職於阿卜杜拉國王科技大學。

  • 作者魏子喬

    作者魏子喬

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