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實驗室

磁性材料與薄膜實驗室

  • 地址:二館 2002 室 (二館地下室)
  • 電話: (03)463-8800 分機 2561 轉 2002
實驗室網頁連結
2021 實驗室全員合影
研究專長
  • 磁性材料與記錄媒體
  • 磁性粉末與生醫工程
  • 材料分析與逆向工程
  • 薄膜物理與真空技術
  • 掃描穿透式電子顯微鏡
  • 人工智慧美顏美體工程

 

學生
  • 博士班:​Glemarie C. Hermosa (Philipines)、張政威、Tran Thi Be Lan (Vietnam)​​黎正淵
  • 碩士班:高瑋蔆、廖谷晏 (共)、姜子苓、陳秋敏、鄧宇修
  • 碩專班:程嘉生、簡宏儒、​詹凱鈞、陳思婷 (共)​、詹佳穎 (共)
  • 專題生:虞皓程、游玉馨、官于喬、簡郁
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實驗室負責人
  • 大內總管:張政威
  • 網管業務:高瑋蔆
  • 環安事務:鄧宇修/陳秋敏
  • 帳務財產:姜子苓
實驗室簡介

       本實驗室成立於2009年9月,以指導教授孫安正博士的機械、材料、物理與磁性四大本質專長再跨領域結合本系本質的化工與生醫,整合成為『尖端磁性材料研究與應用』為主的實驗室。研究主題包括磁性材料與磁紀錄、光電薄膜與半導體製程、奈米生醫與人體組織再造、材料相變化、磁性質、生物相容性、環境友善材料、顯微組織及薄膜品質工程等。試片的形式以奈米薄膜與粉末為主,尺寸大都在100 nm以下。

 

       本實驗室設備有高解析穿透式電子顯微鏡 (HRTEM)、離子薄化機 (PIPS)、高解析X光繞射儀 (HRXRD)、原子力/磁力/電力顯微鏡 (AFM/MFM/EFM)、快速升溫熱處理爐 (RTA)、真空高溫管狀爐、高倍率光學顯微鏡、3 Guns與4 Guns 高真空濺鍍系統與8 Guns超高真空濺鍍系統。

 

       學生進入本實驗室除了致力完成個人的研究主題外,亦需在此過程中學會材料分析技術以及解決問題的能力。所學的課題除了基本的磁性物理外,還必須包括尖端材料製備與分析技術,而應用HRTEM、HRXRD與AFM完成材料分析更是本實驗室最要求的部分,以期畢業離開本實驗室後能在個人工作崗位上獨立完成上級所託付的責任。而基礎訓練部分,指導教授均會親自帶領教學至學生熟悉為止。

 

本實驗室目前的研究方向有:

1. 超高密度磁碟片之媒體材料開發研究:

    材料包括FePt、CoPt、MnGa與MnAl等合金薄膜,發展其垂直磁異向性,研究其在記錄媒體與自旋電子學的應用潛力。

 

2. 超強磁性之硬磁薄膜材料開發研究:

    材料包括NdFeB與PrFeB等合金薄膜,發展其矯頑磁力與磁能積,研究其在微機電與車用電子的應用潛力。

 

3. 超順磁奈米顆粒粉末之生物相容性開發研究:

    材料以Fe3O4氧化鐵基為主的奈米粉末,研究其結合化工與生醫後的物理化學特性,提高其在環境保護、生物醫學、人體組織內部的應用潛力。 

 

4. 二維尺度磁性材料開發研究:

    材料以石墨烯(Graphene)為主軸,開發其熱電光磁性質,為未來研究重點,以PECVD儀器完成。

 

    5. 超高真空薄膜技術:

        以濺鍍(Sputter)製程為主軸,逐步架構超高真空薄膜技術。

 

    6. 人工智慧美顏美體工程:

        開發牙科生醫陶瓷粉末,新型齒列矯正技術與美麗容顏亮白護膚療程,與中壢彤顏整型美容專科診所合作。

儀器設備
  • 八濺鍍源超真空濺鍍系統附掛離子蝕刻儀 (8 Guns-Sputter)
  • 四濺鍍源真空濺鍍系統附掛離子蝕刻儀 (4 Guns-Sputter)
  • 三濺鍍源真空濺鍍系統 (3 Guns-Sputter)
  • 電漿化學氣相沉積(PECVD)
  • 管狀退火爐 (可做RT~1100 ̊C高真空慢速退火) 
  • 快速升溫退火爐 (RTA,可做RT~1100 ̊C高真空超快速退火)
  • 雙軸旋轉拋光機 (Dual-Polisher for TEM sample preparation)
  • TX (量測薄膜升溫過程中的反射率)
  • 離子薄化機 (PIPS Ion Miller)
  • 200 keV高解析穿透式電子顯微鏡 (JEOL JEM-2010 HRTEM)
  • 高解析X光繞射儀 (Bruker D8 Discover HRXRD)
  • 原子力/磁力/電力顯微鏡(Bruker Innova AFM/MFM/EFM)
  • 消磁機(Eraser)。
  • 超高速離心機(Ultrahigh speed centrifuge)
     
實驗室照片
Sputter System Group
PECVD
Annealing System
AFM / MFM / EFM
XRD Bruker D8 Discover
TEM + EDS
其他

代表性研究計畫

  1. 經濟部學界科專計畫:超越兆位元(1Tb/in2)之關鍵儲存技術研發3年計畫(第2期)經濟部學界科專三年計畫(97-EC-17-A-08-S1-006, 98-EC-17-A-08-S1-006)
  2. 國科會個人二年期計畫:垂直磁異向性 L11-CoPt 薄膜的製備、最佳化與微結構改質之研究(NSC 99-2218-E-155-006-MY2)
  3. 技術轉移鴻海電子集團(股)之授權金使用計畫:真空中製備高品質薄膜的製程方法(TTYZ-99001)-(RD990278)
  4. 國科會個人三年期計畫:高矯頑磁力菱體晶L11 CoPt薄膜的研製及其磁性質研究(NSC 101-2221-E-155-020-MY3)
  5. 國科會產業技術聯盟合作計畫三年期計畫:高階電路板技術深耕及人才培育發展計畫(NSC 102-2622-E-155-004、NSC 103-2622-E-155-001、MOST 104-2622-E-155-001)
  6. 長庚醫學研究整合型計畫:整合型應用奈米材料與技術以提升生物及化學分離之效能子計畫一:磁性奈米粉體製備、特性鑑定及其於生物分離之應用(CMRPD2E0071、CMRPD2E0072)
  7. 科技部個人計畫:以雙底層磊晶效應強化m-D019結構之Co3Pt薄膜的垂直磁異向性研究(MOST 105-2221-E-155-016)
  8. 科技部產學合作計畫:以雷射直寫製作軟性感測元件暨製作探討光於介電材料的非線性吸收效應設備(MOST 105-2221-E-492-004)
  9. 科技部個人計畫:非晶質Si3N4底層之Si元素誘發Fe3Si(110)緩衝層以強化鐠鐵硼薄膜垂直磁異向性之研究(MOST 106-2221-E-155-015)
  10. 亞OOO科技產學計畫:OOOOOOOOOOO濃度管理計畫(RD 1070426)
  11. 根管治療覆髓用生醫陶瓷粉末製程開發計畫(多年期研究開發計畫)。
  12. 科技部個人計畫:以蘆薈萃取物合成磁性奈米粒子之研究及其應用於生醫材料之可行性探討(MOST 110-2221-E-155-019)
  13. 新型齒列矯正技術開發計畫(多年期持續性計畫)。
  14. 美麗容顏亮白護膚療程研發計畫(中壢彤顏整型美容專科診所長期合作)。
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