尖端科技&材料

現代科技帶給人們生活的便利不可勝數，許多科學家投身半導體科技領域。半導體與其他物質的交互作用可以產生豐富的應用，半導體碰到金屬時會形成蕭特基能障，再透過外加電壓調整能障大小，可以使電子單向通過，使電子電路產生整流的效果，若選擇合適的金屬與半導體作連結，則可以形成歐姆接觸，幫助科學家更精確地探索半導體的導電特性。

磁鐵的超距吸引力總是讓人忍不住把玩，鐵磁性物質不只是生活小幫手，更是現代科技發展的關鍵材料之一，從日常冰箱上的磁鐵到奈米科技皆可見蹤跡。帶你發現鐵磁性材料背後的物理機制，不僅是磁吸力大小，其實有非常多樣化的特徵，就像每個人都有自己獨特的性格，不同成份的合金材料都很有個性喔！

每個人擁有獨特的指紋，從過去到現在，辨別指紋成為警方緝凶的絕佳證據。不同的材料也擁有各自的「指紋」，因為原子間的鍵結會產生獨一無二的振動。拉曼光譜是透過光子射入材料與材料分子的交互作用，使得光子失去部分能量，再透過偵測光子的能量改變，可以進一步作為材料的辨別。這項技術被廣泛應用於奈米科技、食藥檢測、藝術保存及考古探究。

多數人可能都曾幻想過，若有穿牆透壁的超能力，一定能帶給生活許多的便利。這不再是天馬行空的幻想，而是真實存在的物理現象。根據量子力學，在原子的維度裡，電子能夠穿隧位能高牆，有如網球能夠穿過牆壁一樣。此現象早已不只是理論推測，而是已經被實際應用在我們生活中的「記憶元件」及「奈米科技」發展之中⋯⋯

半導體與我們生活息息相關，絕大部分科技產品都是由半導體製成，而半導體中最具代表性的材料便是「矽」。矽是地球含量最多的元素之一，因它獨特的物理性質，包含單晶結構及容易形成二氧化矽，豐富了半導體的應用，開啟了人類的「矽時代」。但在追求更高運算速度的時代中，矽不再能夠滿足人們的需求，因為矽是個又胖又怕熱的元素，電子在矽中有著過大的等效質量，使得電子無法在矽中間快速的穿梭，且當電子產品溫度提高後，電子便會在矽裡頭大塞車⋯⋯

截至目前為止，全世界只有7個國家／單位成功執行探月任務。不過，隨著科技的進展，探月已經不再是遙不可及的夢想，中央大學張起維教授要帶領團隊，讓來自臺灣的科研儀器登陸月球⋯⋯

立方衛星是體積小、重量輕、成本低、固定規格的人造衛星，是現在全世界有志投入衛星發展的入門款。臺灣2001年有枚立方衛星「蕃薯」，可惜最後未能升空。第一枚成功發射、運作的立方衛星是2017年，成功大學的「鳳凰」。2021年則有中央大學的「飛鼠」、騰暉電信科技公司等的「玉山」發射升空。臺灣每年都有立方衛星任務的設計競賽，有興趣的讀者不妨關注⋯⋯

 「飛鼠」是來自臺灣的立方衛星，它的誕生要從張起維教授昔日同窗的一封邀請說起。在教授的帶領下，「飛鼠」聚集了臺灣、美國、印度等學生的努力，經過一連串驚險的插曲後，在2021年發射升空。「飛鼠」雖然沒有達成所有原先設定的目標，但它留給臺灣無可取代的經驗。

漫威電影中的汎合金吸引各方勢力爭相奪取，這種虛構金屬宣稱質地堅固且能吸收能量。電影中的設定不見得符合物理定律，但合金的應用在現實生活中的確推進了人類科技的發展與應用。與汎金屬聽起來最音近的便是釩金屬，因其具有多重氧化態，成為了綠能科技的重要研究材料。透過對於不同金屬特性的探討及合金的變化應用，相信有一天人們也能在現實中打造出不同的「夢幻金屬」。