自控系陳昶孝老師與國際合作　研究成果發表於《Nature Physics》

【自控系訊】本校資電學院自動控制工程學系陳昶孝老師，近期與美國德州大學奧斯汀分校（UT Austin）Prof. Xiaoqin Li及沙烏地阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）Prof. Lain-Jong Li，進行國際學術的研究合作。Prof. Lain-Jong Li與Prof. Xiaoqin Li是享譽國際的尖端型研究學者，該跨國研究以「Direct measurement of exciton valley coherence in monolayer WSe2」為題，其研究成果共同發表於國際知名學術期刊《Nature Physics》。

此項研究是利用美國德州大學的二維相干光譜儀（Two-dimensional coherent spectroscopy）量測出單層二硒化鎢WSe2的特殊光學性質，並首次發現WSe2相干能谷時間（valley coherence time）可以穩定持續約100飛秒，這除了提供足夠的時間觀測電子–電洞交互作用的激子重組現象外，亦量測到凝態物理中著名的decoherence機制。

而本次研究中關鍵的二維材料「單層二硒化鎢WSe2」，是由陳老師使用化學氣相沉積系統（CVD），在藍寶石基板上精準合成出單原子層的二硒化鎢，其難度為合成出高品質的單層二硒化鎢單晶，厚度僅0.7奈米，同時也要控制足夠的單晶數量。關於二維材料，陳老師進一步說明，2004年是二維材料發展重要的時間點，英國科學家Prof. A. K. Geim與Prof. K. S. Novoselov成功分離單層石墨烯與相關研究成果，這也為他們贏得2010年諾貝爾物理獎。這種單原子厚度的材料不僅是科學家發現的最薄材料，而且它還具有超高的機械強度，優異的電、熱特性及諸多令科學家們著迷的物理特性。發展至今，又以過渡金屬硫族化合物（TMDs）系列的二硒化鎢最受矚目，該材料是一種新興的二維材料，比起石墨烯更多出半導體「能隙」，可以在近紅外光至可見光譜範圍下，表現出強大的光電作用，適合應用於理想發光二極體（LED）、太陽能電池（Solar cell）、場效電晶體（ETs）、低功率和柔性電子產品上，未來非常有機會在光電、太陽能、半導體領域發光發熱，同時，單原子層的二維材料也為近年快速發展的能谷電子學（Valleytronics）提供一個絕佳的研究方向。最後，陳老師也提到，他相當感謝Prof. Lain-Jong Li、Prof. Xiaoqin Li及自控系師長們的支持與科技部計畫經費的補助。

《Nature Physics》是Nature Publishing Group所出版的最具權威之物理期刊，此期刊著重於物理學的基礎與應用研究，包含量子力學、凝態物理、光學、熱力學、高能物理學及生物物理學等。《Nature Physics》期刊連結：http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys3674.html。

本校資電學院自動控制工程學系陳昶孝老師與享譽國際的尖端型研究學者進行國際學術研究合作，將研究成果共同發表於國際知名學術期刊《Nature Physics》。（照片／秘書處提供）