輔仁大學物理系所 磁性薄膜研究室

鐵性材料(ferroic materials)是近年來針對鐵電性(ferroelectric)、鐵磁性(ferromagnetic)及鐵彈性(ferroelastic)等材料所採用的統一名稱。
具有鐵磁性(鐵磁性和亞鐵磁性)的材料，一般常稱磁性材料。磁性材料的種類非常多，用途十分廣泛，例如：永磁功能材料、軟磁功能材料、資訊磁功能材料、多功能磁性材料和磁智慧材料等等。鐵電(ferroelectrics)材料亦被應用於不同的光電科技,例如：高介電常數焦電感應器, 壓電元件(piezoelectric devices), 能量轉換器(transducer), 電光元件(例如,雷射光源倍頻及波導用途), 記憶體元件(例如,鐵電唯讀記憶體FERAM), 顯微壓電元件,超聲波元件,醫學影像處理元件,及無線電通訊元件等方面.
我們認為經由鐵電與鐵磁材料的適當複合後，必可得同時具備鐵電與鐵磁於一體之特性，鐵電材料具有高介電、壓電、與電光等特性，而鐵磁材料也具有磁阻(magnetoresistance)，磁致伸縮、磁光等特性。本研究希望藉由直接觀測，探究出鐵電性與鐵磁性之間的交互作用，而能對此類鐵性材料的物理性質有所瞭解，發展出新功能的材料。
目前正對氮化鋁-鎳鐵及氧化矽-鈷的多層薄膜之電性研究

Ferrofluid Film

利用化學還原法製備油性FePt磁流體，及利用相轉化法將油性FePt磁流體轉換成水性FePt磁流體。另外，將採購來的磁流體EMG909加油酸稀釋，觀察可見光的穿透率與光學顯微鏡下的圖案。在零磁場下，油性FePt、水性FePt、EMG909等的磁流體的穿透率均隨著波長增加而增加，並且隨著磁場的增加，穿透率會趨向不變。油性FePt磁流體在外加垂直磁場及水平磁場的的穿透率變化率分別為11×10-3 %/Oe、8.6×10-3 %/Oe，水性FePt磁流體在外加垂直磁場及水平磁場的穿透率變化率分別為3.9×10-3 %/Oe、4.5×10-3 %/Oe，EMG909磁流體在外加垂直磁場及水平磁場的的穿透率變化率分別為16×10-2 %/Oe、14×10-2 %/Oe。只有水性FePt磁流體在外加水平磁場的穿透率變化率，大於垂直磁場的穿透率變化率。EMG909及油性FePt磁流體在外加磁場下的穿透率變化量光譜圖，均為隨著波長增加而減小。水性FePt磁流體在外加磁場下的穿透率變化量光譜圖，幾乎維持水平。拿EMG909磁流體在垂直磁場下的穿透率變化量與磁柱面積比率做比較，發現磁柱面積比率跟穿透率變化量呈正比關係，磁柱的產生是穿透率改變的原因。

Solar Cell

近年來因為能源短缺的問題，許多研究都在找尋替代能源，因此針對太陽能電池的研究越來越多。
太陽能電池(solar cell)現今常見的有: 矽(Si)太陽能電池、染料敏化太陽能電池(DSSC)以及開發中的生物太陽能電池(Biochemical Solar Cell)。其發電原理是使太陽光射照在太陽能電池上，讓半導體材料吸收0.2?2.4微米波長的太陽光，產生電子及電洞對。電子與電洞對因p-n接面電場而分離形成光電壓，再經由導線傳輸至負載使用。
目前實驗室主要研究為染料敏化太陽能電池，對其內部的二氧化鈦薄膜進行研究。利用製程將二氧化鈦薄膜表面積增加進而吸附染料能力的增加，提高光電流的產生，並利用多層膜特性將二氧化鈦薄膜的吸收光譜往可見光遷移。

NaI Thin film

碘化銫晶體可用於轉化X光的特性具，此材料有高吸收係數、高發光效率與高量子效率。當?入鈉時可產生藍光，但因為碘化銫本身就具有極強的吸濕性和易潮性，一般使用上需要在乾燥環境下操作，常被用於核粒子檢測器中當做光陰極。
碘化銫和碘化鈉這兩種材料都具有不錯的發光效率，若採用同時共鍍，其發光效率將會有加乘的效果，再加上兩者不會有相互污染的問題，比例控制容易，均勻性也比水溶液材料混合提高許多。本實驗先個別探討碘化銫及碘化鈉的效應，之後再採取共鍍的製程方式，綜合比較出較佳的發光效應。