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以第一原理檢視表面鈦原子自旋之磁交互作用
(2015)
林炯源
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Lin Chiung-Yuan
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
矽奈米晶體太陽能電池嵌於非晶氧化矽之古典分子動力學暨第一原理量子傳輸計算
(2014)
林炯源
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Lin Chiung-Yuan
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
矽奈米晶體嵌於氧化鋅之太陽能電池之第一原理計算與緊束縛計算
(2013)
林炯源
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Lin Chiung-Yuan
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
磁吸附原子之原子力與基板改造的第一原理計算
(2012)
林炯源
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Lin Chiung-Yuan
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
啟發自二維建造原子自旋與分子磁鐵，我們提出針對三維建造原子尺度自旋進行電腦計算研究。我們與IBM 矽谷研究中心掃描穿隧顯微鏡實驗室合作，將表面磁原子結構與表面絕緣層都進行三維建造。該表面是在銅(100)上覆蓋單層氮化銅。此設計使自旋免受傳導電子遮蔽，又容許穿隧電流從掃描探針通到表面來探測自旋，更進一步對個別原子進行建構、探測與改造。過去已研究二維原子自旋的耦合與磁異向性。沿伸表面自旋到第三個維度主要原因有：一、單分子磁鐵是一成熟領域，惟其分子組成不易改造。而大自旋與大磁異向性的分子磁鐵多為三維結構。二、現行技術僅能造出最大20 奈米見方的單層氮化銅。要持續增加磁原子數目，勢必要往垂直方向發展。三、原子自旋建在單層氮化銅上，其分子軌域受下方傳導電子影響較大。我們在2010~2011 的年度研究計劃中，已尋找到最近用來量測單一自旋鬆弛時間的鐵銅二聚子最穩定的三維結構，我們正在計算其磁異向性。密度汎函理論搭配投影綴加波法將用來研究此系統的原子力與雙層氮化銅成長。搬動一顆原子所需的力對於建造三維磁結構是一重要的物理量，我們將研究單顆銅原子與有或無原子空缺的單層氮化銅表面的作用力。一層一層長晶雙層氮化銅的機制也會以電腦計算模擬，在單層與雙層氮化銅表面上，其磁原子的分子軌域也會被作比較。
表面原子尺度建造之自旋的第一原理計算
(2009)
林炯源
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Lin Chiung-Yuan
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
為邁向原子尺度磁系統元件應用的道路，我們與IBM 矽谷研究中心的掃描穿隧顯微鏡實驗室合作，在特別的表面建造磁原子結構。該表面是在銅 (100)上覆蓋單層氮化銅。此獨一設計使吸附原子的自旋免受傳導電子的遮蔽，又容許足夠的穿隧電流從掃描探針通到表面來探測自旋激發，並更進一步讓探針對個別原子進行建構、探測與改造。為了製成具有較強磁性的表面原子尺度結構，以下有三個重要課題：計算並調控自旋間的耦合、探索單一原子自旋的異向性、自旋的耦合與異向性之相互影響。第一個課題關係到大磁化量原子尺度結構的製成，該製成乃藉由將上述表面建造的原子自旋進行鐵磁耦合。第二者能藉由鎖定原子自旋的方向來幫助建構磁儲存位元。最後是進一步於原子尺度發展出巨大磁異向性。研究此一新穎磁系統的方法是相當性先進的密度汎函理論搭配擴增平面波法。我們首先將尋找具有鐵磁耦合的原子自旋系統並從中學習如何藉由不同吸附磁原子與排列幾何來改變耦合強度，我們預期會找到數個合適的原子與排列幾何，並用計算這些不同系統的自旋耦合及其他磁性特質。我們也將計算不同吸附磁原子的自旋異向性，並以具有f 軌域者為優先。我們也將研究不同軌道角動量對自旋異向性的影響。把數個具有自旋異向性的原子耦合成為較大的量子自旋結構，將有助於在原子尺度建構出巨大磁異向性。我們將會在表面放置同時具有自旋耦合與自旋異向性的原子，並研究這兩個效應在共存時如何相互影響。
表面原子尺度建造之自旋的第一原理計算
(2008)
林炯源
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Lin Chiung-Yuan
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
為邁向原子尺度磁系統元件應用的道路，我們與IBM 矽谷研究中心的掃描穿隧顯微鏡實驗室合作，在特別的表面建造磁原子結構。該表面是在銅 (100)上覆蓋單層氮化銅。此獨一設計使吸附原子的自旋免受傳導電子的遮蔽，又容許足夠的穿隧電流從掃描探針通到表面來探測自旋激發，並更進一步讓探針對個別原子進行建構、探測與改造。為了製成具有較強磁性的表面原子尺度結構，以下有三個重要課題：計算並調控自旋間的耦合、探索單一原子自旋的異向性、自旋的耦合與異向性之相互影響。第一個課題關係到大磁化量原子尺度結構的製成，該製成乃藉由將上述表面建造的原子自旋進行鐵磁耦合。第二者能藉由鎖定原子自旋的方向來幫助建構磁儲存位元。最後是進一步於原子尺度發展出巨大磁異向性。研究此一新穎磁系統的方法是相當性先進的密度汎函理論搭配擴增平面波法。我們首先將尋找具有鐵磁耦合的原子自旋系統並從中學習如何藉由不同吸附磁原子與排列幾何來改變耦合強度，我們預期會找到數個合適的原子與排列幾何，並用計算這些不同系統的自旋耦合及其他磁性特質。我們也將計算不同吸附磁原子的自旋異向性，並以具有f 軌域者為優先。我們也將研究不同軌道角動量對自旋異向性的影響。把數個具有自旋異向性的原子耦合成為較大的量子自旋結構，將有助於在原子尺度建構出巨大磁異向性。我們將會在表面放置同時具有自旋耦合與自旋異向性的原子，並研究這兩個效應在共存時如何相互影響。
表面原子尺度建造之自旋的第一原理計算
(2010)
林炯源
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Lin Chiung-Yuan
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
為邁向原子尺度磁系統元件應用的道路，我們與IBM 矽谷研究中心的掃描穿隧顯微鏡實驗室合作，在特別的表面建造磁原子結構。該表面是在銅 (100)上覆蓋單層氮化銅。此獨一設計使吸附原子的自旋免受傳導電子的遮蔽，又容許足夠的穿隧電流從掃描探針通到表面來探測自旋激發，並更進一步讓探針對個別原子進行建構、探測與改造。為了製成具有較強磁性的表面原子尺度結構，以下有三個重要課題：計算並調控自旋間的耦合、探索單一原子自旋的異向性、自旋的耦合與異向性之相互影響。第一個課題關係到大磁化量原子尺度結構的製成，該製成乃藉由將上述表面建造的原子自旋進行鐵磁耦合。第二者能藉由鎖定原子自旋的方向來幫助建構磁儲存位元。最後是進一步於原子尺度發展出巨大磁異向性。研究此一新穎磁系統的方法是相當性先進的密度汎函理論搭配擴增平面波法。我們首先將尋找具有鐵磁耦合的原子自旋系統並從中學習如何藉由不同吸附磁原子與排列幾何來改變耦合強度，我們預期會找到數個合適的原子與排列幾何，並用計算這些不同系統的自旋耦合及其他磁性特質。我們也將計算不同吸附磁原子的自旋異向性，並以具有f 軌域者為優先。我們也將研究不同軌道角動量對自旋異向性的影響。把數個具有自旋異向性的原子耦合成為較大的量子自旋結構，將有助於在原子尺度建構出巨大磁異向性。我們將會在表面放置同時具有自旋耦合與自旋異向性的原子，並研究這兩個效應在共存時如何相互影響。
表面原子自旋之三維建構的第一原理計算
(2011)
林炯源
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Lin Chiung-Yuan
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
啟發自二維建造原子自旋與分子磁鐵，我們提出針對三維建造原子尺度自旋進行電腦計算研究。我們與IBM矽谷研究中心掃描穿隧顯微鏡實驗室合作，將表面磁原子結構與表面絕緣層都進行三維建造。該表面是在銅(100)上覆蓋單層氮化銅。此設計使自旋免受傳導電子遮蔽，又容許穿隧電流從掃描探針通到表面來探測自旋，更進一步對個別原子進行建構、探測與改造。過去已研究二維原子自旋的耦合與磁異向性。沿伸表面自旋到第三個維度主要原因有：一、單分子磁鐵是一成熟領域，惟其分子組成不易改造。而大自旋與大磁異向性的分子磁鐵多為三維結構。二、現行技術僅能造出最大20奈米見方的單層氮化銅。要持續增加磁原子數目，勢必要往垂直方向發展。三、原子自旋建在單層氮化銅上，其分子軌域受下方傳導電子影響較大。密度汎函理論搭配投影綴加波法將被用來研究此系統的磁性與原子力。我們首先將尋找最穩定的三維磁性二聚子結構，最近用來量測單一自旋鬆弛時間的鐵銅二聚子是此類研究首選，我們同時也將計算其磁異向性。搬動一顆原子所需的力對於建造三維磁結構是一重要的物理量，我們將研究單顆銅原子與有或無原子空缺的單層氮化銅表面的作用力。一層一層長晶雙層氮化銅的機制也會以電腦計算模擬，在單層與雙層氮化銅表面上，其磁原子的分子軌域也會被作比較。