電子 - CASE 報科學

量子世界的高速攝影機：超快雷射

2025 年 02 月 11 日2025 年 02 月 06 日 CASE PRESS 超導體, 雷射, 電子

提到飛秒雷射，許多人會聯想到眼科手術，因為其精確性與安全性，讓無數人重獲清晰視力，然而，飛秒雷射只是「超快雷射」的一部分，背後還有更多的科學應用。超快雷射涵蓋從奈秒（10-9秒）到阿秒（10-18秒）的時間尺度，讓科學家能夠捕捉電子在原子間的運動，就像高速攝影機捕捉運動賽場上的瞬間動態，這項技術使科學家能夠「看見」電子在量子世界中的運動，以至於能揭開更多的物理機制。超快雷射正「超快地」改變我們對世界的認識，一起來認識什麼是超快雷射吧！

化學物理科學史

人們對金屬的初步瞭解：Drude模型

2024 年 07 月 09 日2024 年 07 月 09 日 CASE PRESS Drude模型, 科學史, 金屬, 電子

自西元前8000年起，人類開始使用銅鑄造物品。到了西元前3300年，人們進入了青銅時代，開始提煉金屬製作工具和武器，但對金屬的本質並不清楚。1900年，保羅．德魯德 (Paul Drude) 提出Drude模型，假設電子在金屬中隨機運動並受磁場和電場影響，成功預測金屬電阻率隨溫度變化的趨勢，並解釋金屬的導熱性，因此人們有了對金屬最初步的定義：「電子能夠在當中自由移動的材料」。然而，隨著更多在金屬材料中不同物理現象的發現，Drude模型並無法符合所有的實驗結果，因為它並沒有電子的量子現象納入考慮。雖然如此，Drude模型仍提供我們一個理解電子在金屬中運動的基礎。

尖端科技&材料本月精選物理

電子的高速鐵路：量子自旋霍爾效應

2024 年 04 月 02 日2024 年 04 月 01 日 CASE PRESS 拓樸絕緣體, 自旋, 量子, 電子, 霍爾效應

你知道電子也有高速鐵路嗎？在拓樸絕緣體中，電子雖然不能在絕緣體中移動，但是卻能在這樣的材料表面中，如同在導體上一般移動，正如人們身處在壅擠的月臺上無法移動，但一當搭上月臺兩側的高鐵時，便能高速的行進。這便是著名的物理效應——量子自旋霍爾效應。

物理風雲（原【本月物理史】）編輯精選

【物理史中的四月】1914 年 4 月：法蘭克（James Franck）研究原子和電子的碰撞

2019 年 04 月 26 日2019 年 05 月 09 日 CASE PRESS James Franck, 原子, 電子

1882 年，法蘭克（James Franck）出生在德國漢堡，是幾世紀前從葡萄牙移民的猶太後裔。他在 1906 年獲得柏林大學的博士學位，之後就一直留在柏林大學直到 1918 年為止。1914 年，法蘭克在那裡做出最著名的電子撞擊汞原子的散射研究；他和赫茲（Gustav Hertz）合寫的論文讓他們在物理史冊上留名。他對物理研究的貢獻；他對道德議題不計個人安危所採取的立場；以及他在科學和政治十字路口所抱持的態度──這些全部加總起來讓他成為極少數廣被敬重的科學家之一，他真的是一位全方位的人。