準一維外爾半金屬材料(TaSe4)2I之電荷密度波行為

期刊: Nano Letters 24, 8778 (2024)

作者: Meng-Kai Lin*, Joseph Andrew Hlevyack, Chengxi Zhao, Pavel Dudin, José Avila, Sung-Kwan Mo, Cheng-Maw Cheng, Peter Abbamonte, Daniel P. Shoemaker, and Tai-Chang Chiang*

題目: Unconventional Spectral Gaps Induced by Charge Density Waves in the Weyl Semimetal (TaSe4)2I

研究說明: 近幾年的理論指出，若外爾半金屬(Weyl semimetal)材料同時具備電荷密度波(Charge density wave)特性，電荷密度波相量有機會與外爾費米子間耦合，形成軸子絕緣體(axion insulator)。而準一維材料(TaSe4)2I是少數符合上述特性的材料，被認為是軸子絕緣體的候選材料。然而實驗上並未能提出直接的電荷密度波-外爾點交互作用證據，原因出自於此材料在溫度低於相轉變溫度時，靠近費米能階之光電子能譜訊號會急遽衰減，導致無法解析外爾點上是否有能隙產生。對於無法解析的費米能階附近能帶結構，過往的研究提出如axion insulator phases、correlation pseudogaps、polaron subbands、bipolaron bound states等解釋，然而這些解釋都會牽涉能隙的打開或能帶結構變化。我們運用角解析光電子能譜(Angle-resolved photoemission spectroscopy, ARPES)技術重新檢視此材料系統，並發現隨著樣品溫度的變化，能帶結構並沒有任何的變化，費米能階附近能帶結構的消失，是出自於樣品進入電荷密度波的相後，因為非相稱(incommensurate)電荷密度波特性，電荷密度波的週期並不跟晶格週期匹配，導致了準粒子的局域效應，進一步讓低能量激發之準粒子的動量資訊損失，此結果即是費米能階附近光電子能譜訊號急遽衰減的原因；此外，能帶結構並不隨溫度變化一事，也指出了此系統中並沒有電荷密度波-外爾點耦合效應，此材料並非軸子絕緣體的系統。

磁約束核融合電漿中漂移阿爾文波偏振的測量

期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS

作者: Xiaodi Du, Liu Chen(陳騮), William W. Heidbrink, Michael A. Van Zeeland, Max E. Austin, Jie Chen, Yueqiang Liu, George R. McKee, and Zheng Yan

題目: First Measurement of Drift-Alfvén Wave Polarization in Magnetically Confined Fusion Plasmas

研究說明: 漂移聲波和剪切阿爾文波是磁化電漿中的兩種基本電磁波動，它們在各種電漿成分的動力學和傳輸中都扮演著至關重要的角色。在托卡馬克核融合裝置中，這兩種波動會耦合再一起，但是到目前為止，都還沒有可靠的方法來確定觀察到的波動的相對偏振性。在這項研究工作中，我們基於迴旋動力學理論與實驗量測的電子密度和溫度，開發了一種新穎且廣泛適用的方法來確定漂移阿爾文波的極化性，並將此方法應用於 DIII-D 裝置，首次在托卡馬克裝置中提供漂移阿爾文波偏振測量。

量子非局域性的質疑

期刊: Chin. J. Phys. 89 (2024) 1462

作者: Otto C. W. Kong

題目: On Locality of Quantum Information in the Heisenberg Picture for Arbitrary States

研究說明: 以局域性可觀測量的非交換值給出能描述不管是否在糾纏態中的量子複合系統的完整資訊

牛頓質量源於卡西米爾不變量/時間僅為哈密頓演化參數

期刊: Chin. J. Phys. 83 (2023) 337

作者: Otto C. W. Kong

題目: Quantum Origin of (Newtonian) Mass and Galilean Relativity Symmetry

研究說明: 對稱性 → 粒子質量 → 相空間 → 量子粒子動力學 → 演化時間; 相對論應該是相空間參考系變換的對稱性

量子粒子也走與質量無關的測地線

期刊: Class. Quantum Grav. 41 (2024) 085013

作者: Otto C. W. Kong

題目: Equivalence Principle for Quantum Mechanics in the Heisenberg Picture

研究說明: 從海森堡運動方程獲得“相對論”粒子精確的弱等價原理及瞬時自由落體框架的量子測地方程

二維材料PtTe2表面的甲醇分解反應

期刊: Nature Communications 15 (2024) 653

作者: Jing-Wen Hsueh, Lai-Hsiang Kuo, Po-Han Chen, Wan-Hsin Chen, Chi-Yao Chuang, Chia-Nung Kuo, Chin-Shan Lue, Yu-Ling Lai, Bo-Hong Liu, Chia-Hsin Wang, Yao-Jane Hsu, Chun-Liang Lin,* Jyh-Pin Chou* and Meng-Fan Luo*

題目: Investigating the role of undercoordinated Pt sites at the surface of layered PtTe2 for methanol decomposition

研究說明: TMD二維材料因為它的二維結構能夠提供最大反應表面積卻使用最少的材料。我們發現吸附在PtTe2表面Te空缺裏低配位Pt位置上的甲醇有超過90%的反應機率。這特別的反應能力起源於低配位Pt的三角形分布與部分氧化。

在 BGGSe 晶體中產生用於非線性注入兆瓦級 CO2 放大器的高能量皮秒 10.2 微米脈衝

期刊: Optics Express 32, 11182–11192 (2024) (Editor’s Pick)

作者: Ya-Po Yang, Jheng-Yu Lee, and Jyhpyng Wang

題目: Energetic picosecond 10.2-μm pulses generated in a BGGSe crystal for nonlinear seeding of terawatt-class CO2 amplifiers

研究說明: 我們展示了一種產生高能量皮秒 10.2 微米脈衝的新方法，此方法基於次奈秒單頻 1338 奈米脈衝和寬頻 1540 奈米啾頻脈衝在 BGGSe 晶體中進行非線性混頻。經過光柵壓縮器壓縮後的 10.2 微米脈衝可用於注入高功率 CO2 放大器。該脈衝的能量可超過 60 微焦耳且擾動為 3.4% (方均根誤差)。由條紋相機配合克爾偏振旋轉進行單擊發脈衝寬度量測，並結合脈衝頻譜的量測，顯示該脈衝寬度在 2.7-3 皮秒之間。數值計算表明，在高氣壓 CO2 放大器中注入此高能量的種子脈衝可引起功率增寬和動態增益飽和產生的拉比翻動。藉此由 CO2 分子的梳狀光譜所導致的脈衝分裂現象可被這些非線性效應極大地抑制。經過多通 CO2 放大器之後，我們預計峰值功率可超過 1 兆瓦。

直接參考原子躍遷頻率的光梳光鐘

期刊: Optics Letters 48, 2421 (2023)

作者: T. -W. Liu, B. W. Chen, H. –H. Yu and W. –Y. Cheng*

題目: High-resolution Cs-Rb two-photon spectrometer for directly stabilizing Ti:sapphire comb laser

研究說明: 超短脈衝光梳雷射直接與銫銣原子交互作用，做成光鐘。等於用一台寬頻雷射建立十萬個光鐘並有目前文獻所知最高解析光梳光譜。為日後6G通訊所需之太空計量學重要進展。

高真空下的銣原子雙光子光鐘

期刊: Optics Letters 48, 5984 (2023)

作者: C.-H Chu, P. C. Chang, Y. –J. Shih, D. A. Luh, M. –S Chang, T. W. Liu, Y. –T. Lin, B. W. Chen and W. –Y. Cheng

題目: Measurement of the 5S1/2 to 5D5/2 two-photon clock transition frequency of rubidium-85 in high vacuum

研究說明: 我們使用在本實驗室研發的量子干涉光譜製作光鐘 ﹐獨特的做法不但高解析﹐而且避免了二級光鐘常有的頻率誤差。在高真空下我們決定了銣原子光鐘的頻率﹐為文獻所知最接近原子自然躍遷頻率。

Cu7PS6黃銀礦晶體之類非晶超低熱傳導行為

期刊: Advanced Science

作者: Xingchen Shen*, Niuchang Ouyang, Yuling Huang, Yung-Hsiang Tung, Chun-Chuen Yang*, Muhammad Faizan, Nicolas Perez, Ran He, Andrei Sotnikov, Kristin Willa, Chen Wang, Yue Chen*, Emmanuel Guilmeau

題目: Amorphous-Like Ultralow Thermal Transport in Crystalline Argyrodite Cu7PS6

研究說明: 銅基與銀基的黃銀礦超離子導體晶體在超離子相變溫度附近展現出類似非晶體的超低晶格熱導率特性，引起了學術界的廣泛關注。這些材料因其獨特的熱電性能，被視為具有潛力的熱電材料候選。然而，對於其晶格熱導率的量化分析以及驅動其顯著熱電性能的微觀機制仍不充分了解。 在本研究中，我們通過結合實驗和理論分析的方法，揭示了在銅基黃銀礦-Cu7PS6中，低能量光學聲子的存在與其超低晶格熱導率之間的關聯。研究指出，這些低能量的聲頻支透過減少聲學-光學聲子間的能量交叉，引發了強烈的聲子散射現象，從而實現了類似非晶體的超低熱導率。透過統一的熱傳導理論對熱導率進行分析，本研究成功地再現了實驗觀察到的超低晶格熱導率範圍，從0.43到0.58 W mˉ¹ Kˉ¹，在100至400 K的溫度範圍內。 進一步的分析顯示，Cu7PS6中觀察到的類非晶超低熱導率主要源自於一種顯著的波動導熱機制。模擬結果揭示，這種波動式熱傳輸主要由於Cu相關的低能量重疊光學聲子的貢獻。本研究的發現突顯了低能量和重疊光學模式在促進類非晶超低熱傳導過程中的關鍵作用，為深入理解黃銀礦材料複雜的動力學過程提供了全面的洞察。 透過本研究的成果，我們不僅對Cu和Ag基黃銀礦超離子導體材料的低熱導率現象有了更深入的理解，同時也為開發新型高效熱電材料提供了重要的理論基礎和實驗證據。