計畫主持人-戴明鳳教授 Tai, Ming - Fong PDF 列印 E-mail
作者是 gplabAdministrator   
週一, 06 七月 2009 11:30
學歷

畢/肄業學校

國別

主修學門系所

學 位

起訖年月

國立清華大學

中華民國

物理研究所

博 士

1986/09至1989/07

國立清華大學

中華民國

物理研究所

碩 士

1983/09至1985/06

國立清華大學

中華民國

物  理  系

學 士

1978/09至1982/06


現職與經歷

服務機關

服務部門/系所

職稱

起訖年月

現職:

國立清華大學

物理系

專任教授

2007/08起至今

經歷:

台北市立教育大學

自然科學系

教   授

2006/08至2007/07

吳鳳技術學院

電子工程系

教   授

2003/08至2006/07

吳鳳技術學院

光機電暨材料研究所

合聘教授兼所長

2004/08至2006/07

吳鳳技術學院

電子工程系

教授兼系主任

2003/08至2005/07

Jerry L. Pettis Memorial Veterans Medical Center

Musculoskeletal Diseases Center

訪問研究員

2002/12至2003/12

國立中正大學

物理學系

教   授

1998/08 至2003/07

國立中正大學

物理學系

副教授

1993/02 至1998/07

交通部電信研究所

光電科技計劃

副研究員

1989/07 至1993/01

工業技術研究院

工業材料研究所

副研究員

1985/08 至1986/08


研究領域

1.奈米科技

2.磁性物理

3.凝態物理

4.奈米生醫科技

5.科學教育

6.能源科技



計畫名稱

補助或委託機構

起訖年月

執行情形

計畫內擔任的工作

應用於磁振照影與基因轉殖之微奈米磁性-
光量子複合材料研製、特性及其應用研究
(NSC 98-2112-M-007 -016 -MY3)

行政院國家科學委員會

2009/8/1至2012/7/31

已結案

計畫主持人

科普活動:行動科普百寶箱宅急便-多元創意科學趣中尋
(NSC 98-2515-S-007 -005)

行政院國家科學委員會

2009/5/1至2010/4/30

已結案

計畫主持人

國際核能專業婦女組織對核能教育溝通成效之探討
(行政院國家科學委員會應用科技學術合作研究計畫案)

國科會與原能會合作案

2009/1/1至2009/12/31

已結案

共同主持人

國科會50科學之旅:春之萌芽、夏之禮綻、秋之豐收、
冬之巡禮的科學與科技之旅
(NSC 97-2515-S-007 -005)

行政院國家科學委員會

2008/8/1至2009/12/31

已結案

計畫主持人

兩岸研討會:第三屆(2008年)
海峽兩岸物理研討會暨物理系主任聯席會
(NSC NSC 97-2816-M-007-001)

行政院國家科學委員會、清大理學院、研發處

2008/9/26至2008/10/5

已結案

計畫主持人

物理學者下鄉與K12師生暢談尖端科學
與生活中無所不在的物理
(NSC 97-2515-S-007 -001)

行政院國家科學委員會

2008/5/1至2009/4/30

已結案

計畫主持人

物理學者下鄉與中學生暢談尖端新興科技中的物理
-類型C科普活動計畫(95-2515-S-133-002-)

行政院國家科學委員會

2006/12/1至2008/4/30

已結案

計畫主持人

微奈米複合磁珠之研製及其在磁振照影
與基因轉殖的應用研究(95-2112-M-133-003-MY3)

行政院國家科學委員會

2006/8/1至2009/7/31

已結案

計畫主持人

技術校院科學領域通識教育的研究-
技術校院科學通識課程教學實施之研究(3/3)
(96-2522-S-343-001-)

行政院國家科學委員會

2007/12/1至2008/11/30

已結案

共同主持人

技術校院科學領域通識教育的研究-
技術校院科學通識課程教學實施之研究(2/3)
(95-2522-S-343-002-)

行政院國家科學委員會

2006/12/1至2008/4/30

已結案

共同主持人

太陽電池在日常生活應用上的開發研究
(95-2622-E-274-005-CC3)

行政院國家科學委員會

2006/11/1至2007/10/31

已結案

共同主持人

再生能源教材與實驗教具之研製
(95-2515-S-274-001-)

行政院國家科學委員會

2006/8/1至2007/7/31

已結案

共同主持人

技術校院科學領域通識教育的研究-
技術校院科學通識課程教學實施之研究(1/3)
(94-2522-S-343-001-)

行政院國家科學委員會

2005/12/1至2007/2/28

已結案

共同主持人

科普化材料-高中職師生之替代能源
尖端科技知識及方法科普化材料發展計畫
(94-2515-S-133-001-)

行政院國家科學委員會

2005/12/1至2006/11/30

已結案

計畫主持人

再生能源教育暨太陽能源DIY實驗教具研發
(94-2516-S-274-001-CC3)

行政院國家科學委員會

2005/11/1至2006/10/31

已結案

共同主持人

磁性微粒與磁性生物分離組件之開發
(94-2622-E-133-001-CC3)

行政院國家科學委員會

2005/11/1至2006/12/31

已結案

計畫主持人

磁性和超導奈米結構材料之
研製、性質、與其相關應用之研究(3/3)
(94-2112-M-133-003-)

行政院國家科學委員會

2005/8/1至2006/12/31

已結案

計畫主持人

奈米鐵合金在細胞內外的磁感作用
(93-2314-B-002-136- )

行政院國家科學委員會

2004/8/1至2005/7/31

已結案

共同主持人

磁性和超導奈米結構材料之
研製、性質、與其相關應用之研究(2/3)
(93-2112-M-274-001- )

行政院國家科學委員會

2004/8/1至2005/10/31

已結案

計畫主持人

磁性和超導奈米結構材料之
研製、性質、與其相關應用之研究(1/3)
(92-2112-M-274-001- )

行政院國家科學委員會

2003/8/1至2004/10/31

已結案

計畫主持人

非傳統超導及不尋常磁性之研究(3/3)-
子計畫五:非傳統超導及不尋常磁性材料
在高磁場傳輸性質之可研究(91-2112-M-194-020- )

行政院國家科學委員會

2002/8/1至2003/7/31

已結案

計畫主持人

非傳統超導及不尋常磁性之研究(2/3)-
子計畫五:非傳統超導及不尋常磁性材料
在高磁場傳輸性質之可研究(90-2112-M-194-010- )

行政院國家科學委員會

2001/8/1至2002/7/31

已結案

計畫主持人

非傳統超導及不尋常磁性之研究(1/3)-
子計畫五:非傳統超導及不尋常磁性材料
在高磁場傳輸性質之可研究(89-2112-M-194-023- )

行政院國家科學委員會

2000/8/1至2001/7/31

已結案

計畫主持人

最後整理日期:98.11.30

計畫名稱

補助或委託機構

起訖年月

執行情形

計畫內擔任的工作

Y-Al-Fe-O-C系微波陶鐵磁材料研製與其磁性特性分析

中科院

2009/06/15-2009/11/14

已結案

計畫主持人

98年度清華大學普物實驗課程改進計畫案III

國立清華大學

2009/05/01-2009/12/31

已結案

計畫主持人

98年大學跨學門科學人才培育銜接計畫-
B類計畫(物理-化學-醫學跨領域):
「應用於生醫之磁性材料研製人才培育計畫」

教育部、
國立清華大學

2009/02/01-2009/12/31

已結案

計畫主持人

97年度清華大學普物實驗課程改進計畫案II

國立清華大學

2008/04/01-2008/12/31

已結案

計畫主持人

97年大學跨學門科學人才培育銜接計畫-
B類計畫(物理-化學-醫學跨領域):
「應用於生醫之磁性材料研製人才培育計畫」

教育部、
國立清華大學

2008/02/01-2008/12/31

執行中

計畫主持人

96年度清華大學普物實驗課程改進計畫案I

國立清華大學

2007/05/01-2007/12/31

已結案

計畫主持人

96年度大學校院推動奈米科技前瞻人才培育計畫:
「奈米材料DIY製作實驗系列規劃設計-
含中英文實驗教材編譯及訓練班開設」

教育部

2007/05/01-2007/12/31

已結案

計畫主持人

96年度資策會開放式課程創新應用案:
「能源科技」課程

資策會

2007/03/01-2007/06/31

已結案

計畫主持人

95年度教育部推動技專校院與產業園區產學合作案-
「應用於真空密封及生醫領域之磁流體研製」

教育部、吳鳳技術學院
、應用奈米科技公司

2006/05/01-2006/12/31

已結案

計畫主持人

「再生能源教育推廣暨DIY實驗」-
94年度教育部補助辦理環境教育推廣活動計畫

教育部環保中心

2005/08/15-2005/11/30

已結案

計畫主持人

94年度教育部推動技專校院與產業園區產學合作案-
微/奈米鑽石針錐陣列之研製及應用開發

教育部、
中國砂輪企業股份有限公司
、吳鳳技術學院

2005/08/01-2005/12/31

已結案

計畫主持人

太陽電池與太陽能之DIY實驗教材的評估與研發-I

啟陽科技公司、
吳鳳技術學院

2005/08/01-2006/01/31

已結案

計畫主持人

以奈米球微影術研製奈米鑽石針錐陣列

國科會大專生
參與專題研究計畫

2005/08/01-2006/02/28

已結案

計畫主持人

奈米鑽石針錐陣列之研製

國家元件實驗室

2005/07/01-2006/06/30

已結案

計畫主持人

磁性微粒在生醫應用的開發-磁性細胞分離組件

三群有限公司

2005/06/01-2005/11/30

已結案

計畫主持人

2005年科學季-探索物理博覽會-
探索愛因斯坦的光電效應

國科會科教處、
中央大學理學院

2005/03/01-2005/06/30

已結案

計畫主持人

「科技與社會」通識課程改進計畫

教育部

2005/02/01-2005/07/30

已結案

計畫主持人

太陽電池及顯示器之鑽石奈米針陣製作

中國砂輪企業股份有限公司

2004/12/01-2005/11/30

已結案

計畫主持人

鑽石及其複合材料之電、光、熱性質之研究
與應用開發-整合計畫WFC-E-A2-9312-04

中國砂輪企業股份有限公司

2004/12/01-2005/11/30

已結案

計畫主持人

鑽銅散熱片的紅外線熱傳導率量測和研究

中國砂輪企業股份有限公司

2004/12/01-2005/11/30

已結案

計畫主持人

微奈米材料操控機械分析

中山科學院

2002/06/01-2003/05/31

已結案

計畫主持人

參與校內之服務工作

1.

國立清華大學96-99學年度普物實驗改進計畫主持人

2.

國立清華大學98學年度教師申訴評議委員會

3.

國立清華大學理學院(96學年度-至今)、原科院(98學年度-)學士學位學程班跨系導師

4.

國立清華大學96-97物理系學年度課程委員會委員、系友會委員

5.

「第三屆(2008年)海峽兩岸物理研討會暨物理系主任聯席會」(2008年9月29日至10月1日,
於台灣新竹清華大學物理系) 會議主辦人。

6.

吳鳳技術學院93、94學年度電子工程系系主任、系教師評審委員及系內多項委員會委員或召集人(92.8.1-94.7.31)

7.

吳鳳技術學院94、95學年度光機電暨材料研究所所長、所教師評審委員及所內多項委員會委員或召集人(93.8.1-至今)

8.

吳鳳技術學院光機電暨材料研究所籌備處主任(92.8.1)

9.

吳鳳技術學院兩性教育委員會委員(93-94)

10.

中正大學兩性教育平等委員會委員、編審委員(86.6.1-87.5.30)、
視聽中心規劃委員(84.8.1-86.7.31)、車輛管理委員會委員(83.9.1-85.7.31)

11.

中正大學物理系所空間規劃委員會委員(82.8.1-84.7.31)

12.

物理系碩士班、大學部學生生活導師(82.2.1-86.7. 31)、
中正大學物理系所全體學生學業導師(86.8.1-87.7.31)、物理系所經費歸劃委員會委員(83.8.1-84.7.31)

13.

中正大學天文社指導老師(84.2.1-)

14.

84年度中正大學物理系暑期科學兒童營籌備委員兼指導老師

15.

85學年度中正大學物理系學生參觀澳洲雪梨大學訪問團領隊老師

16.

中正大學物理所碩士研究生招生委員會入學筆試、甄試委員,大學新生入學甄試委員會委員

參與校外之教育服務工作

1.

「2009兩岸大專基礎物理課程教學研討會」(2009年9月26-27日,台灣大學物理系) 籌備委員與議程委員

2.

「第三屆(2008年)海峽兩岸物理研討會暨物理系主任聯席會」
(2008年9月29日至10月1日,於台灣新竹清華大學物理系) 會議主辦人。

3.

2002年(大陸桂林)、2004年(大陸煙台)、2006年4月(台北)、2006年8月(大陸煙台) 、2007年8月(大陸北京)、
2008年12月(大陸上海)海峽兩岸奈米顆粒研討會籌備委員與議程委員(台灣地區委員)

4.

2004年自然處物理研究推動中心「物理新進人員研討會」活動承辦人員

5.

2003年國際金屬氧化物超導體材料MOS研討會籌備委員

6.

中華民國物理學會中正大學單位聯絡人(1992 - present)

7.

行政院國家科學委員會自然處物理研究推動中心審議委員(1994/8- 1997/7)

8.

中華民國物理學會理事(1992/1 – 1997/1, 2004/1-至今),永久會員(1983起)

9.

中華民國物理學會物理教育委員會委員( 2004/1-至今)、國際事務委員(2007/2-至今)

10.

中華民國物理學會會員委員會委員(1992/1 – 1997/1)

11.

中華民國真空學會永久會員(1984年起)、候補理事(1992/10 – 1994/9)、理事(2008年-至今)、
兩性委員會委員(2008年-至今)、國際事務委員(2008年-至今)

12.

85年度國科會自然處物理研究推動中心電磁與超導物理學門與資源規劃及修訂評估委員

13.

第十五屆光譜技術與表面科學研討會指導委員會及籌備委員會委員(1997年7月)

14.

1996年台灣國際超導會議暨低溫物理研討會籌備委員兼執行秘書(1996年10月)

15.

1995年台灣國際超導會議籌備委員(1996年8月)

16.

1994年全國電信研討會暨國科會微波、通信與信號處理研究成果發表會評審委員

17.

83年度中華民國物理年會暨研究成果發表會籌備委員(1994年1月)

18.

82年度中華民國物理年會暨研究成果發表會籌備委員兼執行秘書

19.

1993年台灣國際超導會議籌備委員(1993年8月)

1998年前研究計畫內容與主要研究成果說明:

敝人在博士修習期間專攻超導材料與物理、磁性材料與物理及低溫物理。博士學位的研究論文題目為“高溫超導體和三元稀土過渡金屬硼化合物的超導性質和磁性性質之研究”。取得博士學位後即進入交通部電信總局電信研究所內任職副研究員兼研究計畫分項主持人,在電信所內三年半的服務期間,為配合電信所的發展方向,故主要以超導微波元件的研製為研究目標。在這段時間內除了進行原有的超導物性研究工作外,並建立超導薄膜的製程技術與微波電路的設計暨研製技術,這兩項研究領域的開發對本人轉至中正大學後的研究方向及教學工作提供了很大的幫助。在中正大學內主要的學術研究主要分為四個領域:
1. 高溫超導材料之物理性質研究,
2. 石墨轉變成鑽石之動力學機制研究,
3. 微波元件與電路設計與研製,和其他以下就前三個研究方向作一簡單的描述。

1.  高溫超導材料的物理性質研究:
早期(1993-1994)探討釔系YBa2Cu3O7-y高溫超導氧化物經氫原子電漿(hydrogen-plasma)照射處理後,其超導抗磁性和超導臨界電流密度Jc的變化研究,我們的實驗結果發現超導樣品經氫電漿照射後,樣品的抗磁性質和臨界電流密度會略為增加。此結果提供了一個提高超導之抗磁性和Jc的新處理方法,此方法相較於以高能量的重粒子束或中子束照射超導樣本的方式,以提升超導材料的超導性質與臨界性質來得簡單且經濟得多了。
後因碳六十超導材料的興起,即與中興大學物理系李明威教授合作致力於碳六十超導化合物A3C60 (A = K, Rb)系列的研製與其超導性質的研究。此系列的研究著重在下列幾項重要物理性質的探討:
(a) 高品質單相多晶樣品及單晶樣品的製備(preparations of high-quality polycrystalline and single-crystal samples)
(b) 磁通性質(Flux-vortex properties)
(c) 磁性性質的不可逆現象(irreversibility phenomena of magnetic properties)
(d) 磁性H-T相圖(magnetic H-T phase diagram)
(e) 臨界電流密度(critical current density)
(f) 磁性鬆遲效應(magnetic relaxation effect)
(g) 磁通釘扎力密度(pinning force density)
(h) 釘扎位能(pinning potential energy)
..等等性質。因此系列材料的超導變遷溫度最高可達33K,在目前已發現的超導材料中,其超導臨界溫度Tc僅次於高溫超導銅氧化物的Tc,是目前非銅氧化物中Tc最高者。然而,碳族超導體的晶格結構及物理特性屬於三維式的(3-dimensional),所以一般認為其是一個具均方性性質的超導材料。與具高度異向性的高溫超導銅氧化物系列在結構上有很大的差異,因此比較兩系列間的異同點,對於瞭解超導產生的機制有很大的幫助。
此外,也與逢甲大學施仁彬教授合作(Hg,Bi)Sr2(Ca,R)Cu2O6+y (R = rare earth elements)超導系列的性質研究。

2. 石墨轉化成鑽石的動力學研究:
鑽石是一具有極高應用價值的工業材料,是目前已知材料中硬度最高、耐磨性最好、抗壓強度最強、傳熱效率最高、傳聲速率最快的材料。在工業應用上,鑽石已經大量地(每年250公噸)被用作磨料用。近年來高功能的鑽石應用方興未艾,例如,以鑽石製作的散熱片已成為高功率光電產品的寵兒,如雷射二極體、微波功率產生器,甚至未來極有可能成為半導體元件的材料。由於應用的潛力無窮,鑽石已被美國商業部鎖定為下一世紀的主要材料。

然而,在地球上天然鑽石的蘊藏量有限,且開產的成本費用極高且極費時,故負荷不起工業上龐大的需求量。是以人工鑽石的製造在工業上變成一個極重要的高科技產業。目前較成熟且較常使用的人工鑽石合成法,包括高壓法、爆炸法、氣相法及液相法。雖然,人工鑽石已經能夠大量地生產,但科學界對其合成過程中的形成機理及其動力學的瞭解仍僅處於推測的階段,對於此領域的研究卻仍付闕如。例如,在以高壓法合成鑽石時,催化劑所扮演的確切角色仍屬未知數;又如石墨在高壓下為何有時會轉化成鑽石,有時又不會;...等等,許多問題截至目前仍無肯定的答案或理論可以圓滿已經觀察到的反應現象及實驗結果。近年來以氣相成長法合成鑽石曾經一時蔚為風尚,但因其必須在距真空系統下成長,成長速率太慢,且僅能製成膜狀,此外大面積膜不易獲。所以此法應用發展的空間頗為有限,以致商業價值並不高。近年來有學者嘗試加入液相後可得到較快速的鑽石生成。然而,這方面的研究截至目前仍只有實驗數據,卻無理論根據,以致實驗學家僅能憑經驗以trial and error method方式多方嘗試。

雖然人工鑽石早於1957年被合成出來,但有鑑於合成鑽石的過程中仍然留下許多未解的科學迷思及量產技術有待更進一步地改進,故敝人乃與在國際工業鑽石領域極具知名度的學者宋健民博士合作研究,以探究鑽石形成的機制理論及其反應的動力學機制。並將近年來一系列的研究成果陸續發表於在超硬材料領域中極具權威性的國際知名雜誌High Temperature-High Pressure 及Journal of Refractory Metal and Hard Materials 上。在這些專文中,我們特別針對鑽石合成中長期以來未解之迷作較深入的分析與探討,並為這些未解之謎提供一些可能的答案。在研究論文中也提出一些新的理念與推論,這些理論不僅可以解釋一些文獻上已報導的實驗結果,也能為實驗學家預測新的或更有效的鑽石合成技術提供一些的導向。例如,在高壓成長法中何種催化劑對鑽石的合成更有效?或是在常壓下合成鑽石時何種液相金屬最適合?這些預測不僅是科學上的里程碑,也可成為工業界合成鑽石的指標。這些研究結果很榮幸地受到鑽石研究領域的學者們重視,目前已受邀將這些結果另文整理成Review article形式,擬於1998年發表於鑽石合成技術的專書中。
以下僅就已發表的研究論文中主要的內涵,及其在科學上的重要性做依重點介紹。

(a) 高壓下石墨轉化成鑽石的動力學研究 (期刊論文第37篇)
Kinetics of the graphite to diamond transition under high pressure(Referred Paper No. A037)
本文由鑽石形成的動力學機制,探討在高壓下石墨轉化成鑽石結構的主要因素。根據計算的結果推知,即使在沒有催化劑的輔助下石墨仍然可以直接轉化成鑽石,但其轉化的速率和所取用的石墨原料的結晶性好壞程度成正比,即石墨原料的結晶性越高,則轉化成鑽石的成長速率就越快。因此,若在沒有催化劑的幫助下,要有效率地直接合成鑽石必須選用晶粒大的石墨當原料。此外,我們並根據動力學理論計算得到以下的結果:因催化劑的存在會降低石墨轉化成鑽石所需的活化能(activation energy),而活化能降低量的多寡則取決於催化劑對碳原子的溶解度。故在使用催化劑合成鑽石的成長過程中,若催化劑對碳原子的溶解度越高,則其催化的效果會越好。這個結論是過去文獻從未探討過的重要課題。此外,根據此理論,任何物質不論是金屬或是鹽類如果在常壓下能夠溶解碳原子,則其在高壓下具有將石墨催化成鑽石的能力。有了這個認知,在許多已發表的文獻中所提及的謎題便可獲得解釋。例如,最近實驗的結果便發現也可以利用碳酸鹽當作催化劑以幫助催化石墨轉化成鑽石。但原論文中並未說明何以有此結果,但以本論文中所推導得的動力學衍生得的結論,便可經由碳酸鹽對碳的溶解度來解釋催化石墨成鑽石的實驗結果。

(b) Mechanism of the solvent-assisted graphite to diamond transition under high pressure: Implications for the selection of catalysts (Preferred paper No. A038):
這兩篇論文進一步地從動力學的計算,分析探討在金屬催化劑的運作及高壓環境下,石墨中的碳原子藉由附著於金屬的三度(3D)立體結構,以形成鑽石的轉變過程中原子移動的機理。根據分析,石墨轉化成鑽石最快且有效率的方法是把整片具二度(2D)結構的石墨網偏折(Bending)成具三度鍵結的鑽石結構。根據我們的理論結果,若越能夠使得石墨網產生偏折的金屬,便越容易將石墨催化成鑽石結構。根據固態物理,若想利用金屬的三度立方結構(Cubic structure)來彎折位於同一平面的六角形(Hexagonal plane)石墨原子圈,則除了金屬的原子半徑大小必須適當外,且金屬原子之傳導層的電子軌道不能全空也不能全被填滿,最好是半填滿狀態。以原子大小及其電子軌道被填滿的程度為基礎可推算金屬能夠將石墨轉變成鑽石的催化能力。本文首次以原子的電子軌道及原子構造推論金屬的催化能力,並計算得催化能力最高的前五個金屬依序為鈷(Co),鐵(Fe),鎳(Ni),鉻(Cr),和錳(Mn)。此推算結果與現今工業習以為用的經驗結果完全吻合。截至目前為止,工業界生產人工鑽石的經驗仍多來自造試作的實驗經驗(Trial-and-error experimental experiences)累積而得,以致實驗的進步速度甚為緩慢。在我們的理論中也做了一些推測,以引導工業界嘗試使用一些由不同金屬不同比例組合而成的合金材料做為更有效率的催化劑。因此,此一研究成果對於引導未來工業鑽石的生產方向具有相當重要的貢獻。

(c) Growth of metastable diamond in liquid phase: a proposed mechanism and  it‘s implications (Referred Paper No. A039):
近年來美國 Penn. State 州立大學成功地在常壓下以液相法成長出介穩定相(metastable)的鑽石,此一新的方法為繼氣相法生長介穩定鑽石後的一大突破。Penn. State University 發表了一系列專文介紹液相介穩定生長鑽石的成果,但在這些文章中卻無法解釋何以鑽石會在金屬溶液內形成。故本文即從氣相合成鑽石的機理中,推論在氣相成長法中所用的氫原子必滲透入金屬液相四面體的孔洞中,並隔以金屬原子與包含在六面體孔洞上的碳原子形成類似甲烷中的超晶格結構(superlattice structure)。由於氫的催化作用使溶解在金屬內的碳原子形成 sp3 的鑽石電子軌道,並進而連結成鑽石原子堆。本文所提出的理論不僅可解釋Penn. State 研究群未解之謎,更可用以預測鑽石在何種液相材質中較易形成。由此理論可指引未來合成鑽石的有效催化系統。由於液相合成鑽石可在常壓下進行,因此可大大地節省下昂貴的高壓設備,未來極有可能成為生產鑽石的重要製程,本文的理論也提供了將來發展這種新製程的藍圖。

(d) The reversible transition of graphite under high pressure: Implications to the kinetic stability of lonsdaleite at intermediate temperature (Referred Paper No. A044):
石墨在常溫下加壓至十五萬大氣壓以上時,會轉化成另一種晶相,但此高壓相在減壓後會回轉成石墨。這種石墨的高壓相具六方鑽石的結構,但卻不像一般六方鑽石一樣在減壓後仍以介穩定相存在於一大氣壓下,而會轉變回原來的石墨結構。石墨的這種可逆的相變化經美日歐多國科學家研究仍未能確定為何如此,及此高壓時的碳結構為何物。本文由石墨的原子結構推論石墨若要轉化成鑽石,其原子層序列必須先由2H轉變成1H, 2H‘, 或3R的原子排列。在常溫下石墨的層序不變,但在高壓下,小部份(約1/7)的碳原子可形成鑽石相的鍵結,但大部份(~6/7)的碳原子仍保有石墨的鍵,因此此高壓介穩態相兼具鑽石的結晶構造,但卻多以石墨的鍵結存在。本文所提出的原子結構理論不僅可以解釋已經報導的實驗結果,更可據以推論高壓石墨相在何種情況下會轉化成六方或立方鑽石,並從而建立碳原子的動力學相圖。本文的理論因而填補了碳原子科學裡一個長久以來存在明顯的空白。

3. 微波元件與電路研製:
隨著全球資訊傳播的多元化,帶動了通信服務型態的創新。並藉著新一代的微波電路技術,結合其他通信技術,而能大量且有效地傳送語音、影像與數據,並使得現代人能藉由個人通信服務網路快速並直接地獲取所需的資訊。因應新一代微波電路技術的快速發展,並結合無線通訊與衛星通信技術後的迫切需求,致使研究微波電路的理論設計及研製,近十年來已被各國的產官學界一致列為國家重點開發的關鍵課題,並成為各國較量科技發產的主要項目之一。

目前我國已經邁進電信自由化的腳步,以致產業市場上對於無線通信零組件的開發研究及設計製造人才的需求都相當迫切。因此不但國科會極為主動地鼓勵產官學各界從事此領域的研究與開發,教育部更為積極地以教學改進專案計畫方式鼓勵各大專院校開設相關課程。同時國科會晶片中心更是以極優惠的價格,協助各校採購電腦輔助設計軟體,以利研究教學的順利進行,並加強推廣電性相關人才的培育工作。

在教育部及國科會工程處的支援下,敝人在此兩單位分別獲得微波教學實驗改進計畫及微波關鍵性元件之研製專題研究計畫。在這個領域的研究主要著重在產業上的需求和微波設計人才的訓練,陸續完成了下列幾種目前被視為關鍵性零組件之元件的設計及研製:
1. 微形化錯指式帶通濾波器(Miniaturized microstrip interdigital and hairpin band- pass filters)
2. U型帶通濾波器(U-type band-pass filter)
3. Ku頻段直播衛星用之低雜訊高增益放大器(Low-noise high-gain amplifier for Ku-band direct-broadcast satellites)
4. X-頻帶電壓控制式介質振盪器(X-band voltage-tunable dielectric-resonator oscillator)
5. S頻帶低電壓電壓控制振盪器(S-band low-voltage voltage-controlled oscillators)
6. 2 GHz電壓控制振盪器之微波積體電路(Monolithic microwave integrate circuit of 2GHz voltage-controlled oscillators)
7. 8 GHz 鎖相振盪器(8 GHz phase-locked oscillators)
8. 寬頻微波功率分配器與結合陣電路(Broadband microwave power splitters and matrix circuit of combiners)
9. 高功率舉行柵狀車蘭克夫放大器之非線性分析與模擬(Nonlinear analysis and simulation of high-power rectangular grating Cerenkov amplifiers

(四) 近五年主要研究領域和成果的厄要說明:簡述上述代表性研究成果內個人之重要貢獻
主要集中在(A)磁性奈米材料的生醫應用和(B)磁性超導材料之特性研究。(A)磁性奈米材料的生醫應用主要在幹細胞和巨噬細胞標示的應用上,此研究磁性奈米膠珠製備、細胞培養、細胞和磁膠珠的結合、及MRI檢測時樣本的製備、數據整理和分析主要由敝研究室之研究生和助理所完成,工作成果分述於下:
A. The Studies on Cell Labeling Applications of Magnetic Nano- and Micro-particles(磁性奈/微米材料在細胞標示應用之研究)
(1) Magnetic Nanoparticle Labeling of Mesenchymal Stem Cells (hMSC) Without Transfection Agent: Cellular Behavior and Capability of Detection With Clinical 1.5 T Magnetic Resonance at the Single Cell Level (published in Magnetic Resonance in Medicine, 58, 717–724, 2007.)
In this work we have successfully labeled human mesenchymal stem cells (hMSCs) with Ferucarbotran, a clinically used ionic superparamagnetic iron oxide (SPIO), without aid of a transfection agent. Human hMSCs were incubated for 24 h with the ionic SPIO, Ferucarbotran.  The labeling procedure is simpler, and efficacy is acceptable and comparable to other methods reported. No significant change was found in viability, proliferation, MMP change, ROS production, or differentiation capacity by using the following measurements:
(a) The labeling efficiency of hMSCs was determined by iron content measurement spectrophotometrically, and 
(b) the influence of labeling on cell behavior was ascertained by examination of cell viability using the trypan blue exclusion method, 
(c) cell proliferation analysis using MTT (3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyl- tetrazolium bromide) assay, mitochondrial membrane potential (MMP) change, differentiation capacity, and reactive oxygen species (ROS) production measured by dichlorofluorescein diacetate (DCFDA) fluorescent probe. 
The SPIO labeling hMSCs also verified its capability to be detected with clinical 1.5 T magnetic resonance (MR) with three-dimensional (3D) and two dimensional (2D) T2-weighted gradient echo (GRE) pulse sequences. About 45.2% of the hMSCs could be detected using 1.5 T MRI at the single cell level with 3D GRE and four repetitions. With proper MR pulse sequence, the labeled hMSCs can be detected at a single level. Our results appeared that human hMSC labeling without transfection agent was efficient. The iron content in hMSCs was 23.4 pg Fe/cell. Further in vivo study is needed before clinical application.

最近更新在 週一, 17 六月 2013 12:44