成大人造結構操控量子電子登國際期刊

記者羅玉如／台南報導

鑽石堅硬透明是良好的絕緣體。石墨柔軟漆黑、易於導電。兩者同樣由碳原子組成，卻因原子排列方式差異，有截然不同的物理性質。成大物理系暨前沿量子科技研究中心QFort團隊，透過人造方式調整原子間的距離與排列，將原本單純的石墨烯轉變為擁有奇異量子特性的嶄新電子元件。經實驗，確立兩種新型態霍爾效應的發現。研究成果二月刊登於頂尖學術期刊《自然電子》。

在科技部及成大高教深耕辦公室長期支持下，成大物理系特聘教授陳則銘與論文第一作者物理系助理教授張景皓、博士何昇晉共同組成聯合研究團隊。成員還有博士生謝予強、助理教授羅舜聰、博士黃柏慈、武海燕、Prof. Carmine Ortix等。

陳則銘指出，此次成大團隊跳脫既有思維、另闢蹊徑，利用半導體產業常用的蝕刻技術，雕塑氮化硼基板表面，進行具有三維結構變化的堆疊，藉此改變原子間的相對距離，進而改變材料的物理特性。

陳則銘進一步說明，想像把一個比較軟的物體，即石墨烯，放在凹凸不平的表面，也就是氮化硼基板上。軟物體跟著表面上下起伏，轉角處就會有一些拉扯，原子間的距離因此產生改變。

研究團隊另一項重要研究，則確立兩種新型態霍爾效應的發現。成大表示，過去百餘年科學界普遍認為，磁場是霍爾效應生成的必要條件。但成大研究團隊在人為改變晶格結構的石墨烯量子元件上，推翻此一論點，證實新的霍爾效應存在，完全不需任何磁場。張景皓帶領團隊進行理論模型建構及數值模擬，該突破除了理解量子傳輸的基礎科學問題，更對日後應用於量子電子元件及晶片有莫大的助益。