物理系郭光宇及蔡定平教授分別獲得APS及OSA會士榮譽

2005年10月，美國光學學會(Optical Society of America -OSA)，在美國亞利桑那州的會議中，完成了2006年「會士」(Fellow)的遴選工作，本校物理系蔡定平教授以其在「近場光學、奈米光子學、奈米光學影像與儲存、近場光學存儲」領域的傑出表現，獲選美國光學學會會士的殊榮，也是今年此次台灣地區唯一獲選的學者，所以消息傳來後，系上同仁均感振奮。美國光學學會於1916 年成立，會員遍布世界各地81個國家，目前會員人數超過14,000人次。

蔡定平教授從事近場光學(near-field optics) 與奈米光子學(nano-photonics )已臻19年，於1990年率先發表世界上第一個應用近場光學量測於體積光學波導之研究結果，並於1994年發表世界上第一篇拉曼光譜的近場光學量測結果，同年也首先以近場光學量測證實碎形散亂奈米金屬顆粒串之侷域表面電漿量子localized surface plasmon）效應，發表文章於高水準SCI期刊Physics Review Letter 至今已被全球學界高度引用超過113次。

在過去5年，蔡定平教授以基礎物理中之奈米侷域表面電漿量子(localized surface plasmon)原理，積極地從事奈米光學存儲(nano optical storage) 的研究，成功地研發出多種"超解析近場光碟片(super-resolution near-field optical disk)"，以最新發展出的奈米光學技術，提供可突破光學繞射極限的方法，縮小光碟片記錄點的大小至0.1微米(μm)以下，充分並有效地提高光學記錄的密度與容量，目前研發出之單片光碟片的容量可達100GB以上，是目前一般CD-R光碟片容量的150倍，DVD光碟片容量的20倍以上，是光學記錄技術的重大突破。

蔡定平教授已發表66篇以上之期刊論文，與其他相關研究之會議論文、專書之章節及技術報告合計共發表120篇以上之論文，已獲中華民國、美國、日本、及德國等相關專利19個，曾獲1995、1996、1998、2000及2001年之國科會甲等研究獎，以及多次之國內外（APNFO3, MDM2001, FOM2002）大型國際會議之最佳論文獎，過去五年內在侷域表面電漿量子之奈米光學研究上表現優異，曾獲國外舉行之國際會議，超過30次以上之邀請，作應邀演講。是國際光電工程學會(SPIE)會士 (Fellow)，國際電子電機工程學會(IEEE)資深會員(Senior Member)，現任國際電子電機工程學會(IEEE) 奈米光電委員會委員，中華光學工程學會理事 (2002-2007年)，台灣奈米技術產業發展協會常務理事，台灣資訊儲存技術協會(TISA)常務理事，以及國內外一些重要之光學及光電國際會議的國際指導委員或議程委員，2004及2005年國際光電工程學會(SPIE)台灣分會會長。

美國光學學會每年均接受各界提名，從中遴選會士，其主要的考量為個人在光學領域的具體貢獻與成就，遴選過程嚴謹且競爭激烈，所以深受全球光學領域界的重視。蔡定平教授能獲選今年此次會士之殊榮，實屬難得。

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會員遍布世界各地的「美國物理年會」最近完成2005年「會士」 (fellow)的遴選工作，本校物理系郭光宇教授為這次台灣地區的兩位獲選學者之一。美國物理學會每年均接受各界提名，從中遴選會士。由於獲選會士不超過現有會員的0.5%，其主要的考量為個人在物理研究上的具體貢獻，競爭激烈，所以深受全球物理學界的重視，以獲選為榮。郭教授此次獲選是「由於他在應用第一原理電子結構計算研究磁性固體的相對論效應和固體材料如過度金屬氧化物與碳奈米管的物理性質等方面所做的多項貢獻」。

郭教授專長於理論固態物理，他的研究著重於發展和應用建立在量子力學上的第一原理電子結構理論和算法，探討新穎、重要材料（如高溫超導、半導體、奈米多層膜、金屬氧化物、奈米管）之物性(如結構相變、光電性質和磁性)。郭教授於1987年獲得英國劍橋大學博士學位後在英國達斯伯利(Daresbury)實驗室從事材料物理的理論研究11年(2年博士後研究，9年專任科學家)，成果豐碩，共在國際學術期刊含最頂尖的科技期刊「科學」上發表了約80篇論文。郭教授於1998年夏加入本校物理系後，更積極從事並推動材料物性的理論研究。7年來他又在國際學術刊物發表了70餘篇的論文，近4年來，有5篇論文在物理學最重要的期刊「物理評論通訊」上發表。

郭教授曾兩次榮獲國科會傑出研究獎(87年度、93年度)。他並且在2001年擔任亞洲第4次第一原理電子結構計算會議主席。郭教授也主持過國家理論科學中心計算材料科學核心計劃。他目前是國家型奈米計劃《奈米材料新奇物理和化學性質之理論研究》主持人。他去年亦獲選中華民國物理學會會士。

郭教授近年來的學術創見和貢獻包括(1) 發現巨大軌道磁矩(2000): 他利用自己發展的軌道極化修正的相對論密度泛函理論，計算了鐵(鈷)參雜在鹼金屬薄膜中的磁性，發現雜質鐵(鈷)具有極大軌道磁矩。這個巨大軌道磁矩加上雜質的自旋磁矩，正好接近實驗觀測到的總磁矩。破解了鐵(鈷)參雜在鹼金屬中巨大磁矩來源之謎。(2) 發現超大順磁磁矩(2002): 他和合作伙伴們計算了磁場中奈米碳微管和碳微環的電子態、場致磁矩和電流分布，發現一些特定半徑的碳微環在0.1 T磁場中呈現超大的順磁化率和磁矩。這種磁化率是石墨的數千倍。原來這些碳微環是金屬環。而其他半徑的碳微環則是半導體，它們具有和石墨相當的抗磁磁化率。他們還發現碳微環是金屬或半導體是由環的周長和手征決定的。英國物理網站對此成果及意義有報導。(3) 揭開了六十多年Verwey相變之謎(2004): 赤鐵礦(Fe3O4)的金屬-半導體(Verwey)相變是60多年前發現的最古典的電符序問題。

然而，Verwey相變至今仍沒有信服的解釋。他和合作伙伴們的LDA+U理論計算顯示赤鐵礦在Verwey溫度下形成一個電符-軌道序絕緣態。而且他們首次發現：由於強電子關連作用，鑽的d-電子形成t2g-軌道序。因此，Verwey相變就是一個軌道序相變。(4) 自旋霍爾效應(2005): 他率先利用第一原理相對論能帶理論探討半導體材的自旋霍爾效應並發現，電洞型半導體如鍺，砷化鎵和砷化鋁有可觀的自旋霍爾電導率。另外，軌道角動量霍爾電導率比自旋電導率至少小ㄧ個數量級，亦即自旋霍爾效應不會完全被軌道角動量霍爾效應抵消。同時，還發現，可以利用半導體多層膜介面的應變 (strain) 來操控自旋霍爾效應，也預言在半導體中存在交流的自旋霍爾效應。

郭教授此次獲選可以說是美國物理學會對他多年來尤其是在本校物理系任教期間傑出的研究表現的肯定和贊許。