High-Frequency Electrodynamics Laboratory (高頻電磁實驗室

                   

Location

Lab: Room 119, Physics Department, NTHU

Office: Room 417,Physics Department, NTHU

Advisor &
Group leader

Professor Tsun-Hsu Chang 張存續 教授 curriculum vitae  Story1  Story2  Story 3

Founder

of HF lab

Professor Kwo-Ray Chu 朱國瑞 教授(院士)  Story1  Story2  Story3

People

 

現  役

姓名   Current

助理研究學    者

趙賢文

博士後

姚欣佑

碩士班

詹承軒、張政憲、林冠傑、陳華選、黃仁君、戴渝璇、

林怡雯、魏正雄、黃文昌

大學部

邱柏諺、王一晨郭理全謝明儒郭宗豪劉醇喆劉柏康楊添福

助 理

許弘竣、張哲豪、柯雅婷

   

畢  業

姓名   Graduated

博士後

A. Bhaskar、范肇達、陳乃慶、杜朝海、方世杰、趙賢文

博  士

范肇達、余青芳、陳乃慶、袁景濱、趙賢文、姚欣佑、蔡政宏

蘇仕傑

碩  士

曾飛煥、蔡雯景、盧佳卉、連曼均、林長佑、方文志、章忠逸、

蔣國隆、劉松高、曾信富、許儷議、張智閔、顏英竹、楊奇翰、

林芸萱、余博仁、林詠真、姚仁傑、吳智遠、徐複樺、林冠男、

林柏年、林柏宏、吳俊潭、蔡育超、張家銓、林容丞、陳振瑋、

謝睿哲、黃易辰、江品賢、侯語辰、黃世睿、鄭怡升、林威呈、

李  勳、陳威辰、梁鈞凱、蕭淡如、張韋臻、黃威誠、翁崇哲、

陳姿妤、傅弘哲、翁唯軒、吳思嶢、陳立人、蘇柏源、江志耀、

鄭余廷、蔡政宏、張潔宜、徐裕程、張皓淵、張力文、甘逸凱、

溫詠翔陳勝富、許焜傑、魏伯原、蔡家豪、高維謙、陳智傑、

蘇奕維、賴玟儒、楊為同、陳俊廷劉小斳、王泰期、許弘竣、

李易晉、陳  君

高  中

林祈安、廖德凱、鄭  閎、詹承軒、陳威廷、曹晏慈、歐羿辰、

鄭詠駿

 

 博/碩士班研究生、大學部專題生、高中科學班學生

 皆歡迎加入我們團隊!

                                                                      Group Photo 2020                                                       

                                                                      Group Photo 2019

                       Group Photo 2018                                                           Group Photo 2017

   

                     Group Photo 2016                                                           Group Photo 2015

   

       

實驗室過去幾年發展(∼2020.6.3)

(a) 太赫茲波源之研究與發展(Terahertz Sources)
發展頻率可調、高功率太赫茲源一直是我們的研究主軸。我們多年來所累積的知識與經驗,是使我們勇於挑戰這先前瞻研究的勇氣來源。目前我們的發展分做三類:

 

  1. 探討物理機制:高頻率、與寬頻特性,是很多應用的最佳電磁輻射源。然而,由於物理現象複雜,技術難度較高,所以到目前為止,人們所知仍然有限。特別是電磁輻射的非穩態現象,深入探討其發生的物理機制與特性。產生非穩態的原因目前發現有三個,單一模式的非線性回饋多模式彼此競爭、及反射導致相位不平衡。就這三個機制,我們分別進行實驗驗證與理論模擬。這是非線性電漿的研究。除了非線性與非穩態研究外,提高操作頻率,開發遠紅外線或Terahertz輻射源,也是我們研究的另一個重點。為了達成這個目標,我們開發兩個新型偶合器。這兩個微波組件特性很好,製作原理創新。有這兩項利器,預期我們將可進行非常乾淨與漂亮的W-band (94 GHz)實驗研究。合作對象有葉義生教授與洪健倫教授。
  2. 拓展國際合作:初期我們採取與國外合作模式,合作對象有日本Fukui Univ. Prof. Idehara (400 GHz TE41 gyro-BWO), 及俄羅斯Profs. Bratman and Glyavin, IAP, Russian Academia of Science, 中國北京大學電子所劉濮鯤所長與杜朝海教授 (Harmonic gyro-BWO).
  3. 發展相關技術:主要包括太赫茲模式轉換器與高效能電子槍。由於高功率Terahertz設備昂貴,且不易獲得,大多主件必須自行發展,如電子槍、模式轉換器、作用結構,磁鐵等。為了發展太赫玆作用結構我們與同步輻射 許博淵博士(LIGA)有很密切的合作。

(b) 微波材料反應與特性研究(Microwave/Material Interaction and Characterization)
利用微波來處理材料非常有效,作用後的材料特性通常比傳統加熱爐要來的好。例如:

  1. 鐵電材料PZT:發現作用後介電係數很高、損耗很小、結晶性好、與電滯特性極好。結果已經發表多篇論文。
  2. 多晶性矽:利用微波特性我們發展兩個作用腔體---橢圓腔與近光學作用腔。這兩個腔體能將電磁場聚焦,提高反應速率。例如可將非晶性矽(a-Si)在十分鐘燒結成多晶性矽(poly-Si),這項突出的成果已發表在APL。再者,和朱國瑞老師合作的近光學作用腔利用毫米波,將矽晶片在數毫秒內,將溫度提升到一千多度,結果也即將投稿,然而,為何微波處理材料這麼有效,其物理機制目前仍有待進一步研究。

(c) 微波物理與應用 (Microwave Physics and Applications)

  1. 電磁穿隧效應:電動力學Maxwell方程式與量子力學Schroedinger方程式在波的特性上,具有很多相似性。我們可以利用電磁波的可控性與較易量測的特性,來分析並解決物質波量測上的不便。目前已發現電磁波的模式在整的物理圖像,上扮演十分重要的角色。近一步更發現superluminal, meta-material, negative reflective index等有趣的現象。 合作對象有USA Univ. of Michigan, Prof. Winful; Univ. of North Carolina at Charlotte, Prof. Her.
  2. 微波技術應用:為了發展太赫茲物理,我們對電磁波在波導管特性有極深入的了解。目前已開發多款模式轉換器(mode converters/lunchers)、支援微波電漿反應腔設計(plasma reaction chamber)、微波材料作用腔(applicator)、鐵氧體的微波元件(循環器(circulator),隔離器(isolator), 移相器(phase shifter))、及毫米波旋轉接頭(millimeter-wave rotary joint)、微波生質柴油、微波碳纖維等。