尖端科技&材料

2023年七月，「超導體」報導引起媒體大量關注，Google搜尋熱度暴增。超導體對科技發展與環保平衡至關重要，無電阻傳輸能夠大幅提高資訊處理速率，且大幅減少對環境的汙染。石墨稀擁有高導電性、高彈性和硬度等特點，身為近代最夢幻的材料，石墨稀也具備有超導特性。雙層石墨稀的1.1°「魔法夾角」堆疊可展現超導與絕緣特性，成為絕佳的電子開關。雖此狀態僅在極低溫出現，但這項發現仍有助於科學家理解超導機制。全球科學家們持續致力於克服障礙，期待實現無損耗能源使用，使科技與環保不再是矛盾。

來探索一下氧化鑷如何左右坡莫合金的「性格」吧！坡莫合金是一種鐵磁性材料，對外加磁場非常敏感。你可能知道，這種材料在磁場下會產生磁滯曲線，也就是磁性效應不會立即消失，這種特性使得坡莫合金在記憶元件中有很好的應用潛力。但是，當我們將氧化鑷與鐵鑷合金堆疊在一起時，事情變得更有趣了！這種堆疊會導致磁滯曲線產生偏移，也就是磁滯現象更難被消除，這意味著記憶體可以更長時間地保持信息，同時減少外部磁力對其的影響。還有一個有趣的概念——電力充磁，當我們為氧化金屬充電時，材料內的氧空缺會捕捉單一電子，使得材料帶有磁性，這樣的現象提供了一種新的方式來調整材料的磁性。

自旋是電子的一種特性，也可以對物質造成磁性。自旋的控制可以讓電子元件的應用更加多元化，與以往電子充放電為基礎的電子元件不同，當具有磁性的物質與非磁性的物質接觸時，它們能夠互相影響並產生各種不同的物理特性，就像群體影響個人的行為，這個特性稱為「磁鄰近效應」。這樣的特性目前正被廣泛研究以及應用於磁性記憶體中。

量子物理、量子糾纏，不少與量子有關的酷酷名詞充斥我們的生活，不僅如此，隨著影音串流平台的發展，越來越多人講究顯示器的品質。量子點電視（QLED）成為許多影視消費者熱愛的產品，它宣稱能夠精準控色，且能發射色彩更鮮明的影像，究竟量子點電視是廣告噱頭還是真有其事呢？讓我們繼續看下去⋯⋯

水是清潔中最重要的元素，它能溶解髒汙、帶走顆粒。自己洗車過的人都知道，殘留的水份若不盡快擦乾，反而使車子看起來更髒？其實是因為水裡頭的礦物質沉積在車身表面。在半導體製備的清潔過程中，水一樣扮演著重要的角色、更高的要求，水中的礦物質對於奈米級的材料，簡直是龐然大物，需透過多道手續除去水中的礦物質，並以氮氣迅速吹走殘留的水，才能確保最終的電子元件效能不受影響。

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⋯⋯