阿秒光脉冲研究夺诺贝尔物理奖 助半导体元件性能更进步

2023年诺贝尔物理奖由三位美、法、德籍学者获得。资料来源／The Nobel Foundation

2023年诺贝尔物理奖3日公布，由三位欧美物理学家同获殊荣，分别是安妮·吕利耶（Anne L’Huillier）、皮耶．阿戈斯提尼（Pierre Agostini）、费伦茨·克劳斯（Ferenc Krausz），诺贝尔奖评审单位表示，获奖者的实验展示了一种创造极短的光脉冲的方法，可用于测量电子移动或改变能量的快速过程，为人类探索原子和分子内部的电子世界提供新的工具，奠定阿秒光脉冲的基础。

台湾科技媒体中心晚间举办2023诺贝尔物理奖线上解析说明，邀请国内学者专家解析此领域研究，专家认为，阿秒（attosecond）光脉冲有助于材料科学的发展，预期会让半导体元件性能更进步，这已是阿秒光脉冲领域、超快光学领域的第四座诺贝尔奖，国内也有许多学者、研究员投入，包括清华大学电机工程学系副教授陈明彰、阳明交大教授罗志伟，国家同步辐射研究中心助研究员林秉慧、中研院原子与分子科学研究所助研究员江正天等人。

清华大学电机工程学系副教授陈明彰分析，这次得奖的研究领域「阿秒」是10的负18次方秒。有许多元件需要在奈米世界中快速运行，例如电脑记忆体、控制器，都需要快速控制电子的移动，所以阿秒雷射的技术不只是能直接观测到更多需要极短时间操纵的应用。陈明彰指出，在2002年时，全世界最短的光脉冲极限是3.8飞秒，大约是千万亿分之一秒，2002年之后科学家才发展出阿秒光脉冲，有更高的时间解析度，能解析电子在奈米世界的运动行为，了解由电子主导的一些物理机制。

中央研究院物理研究所助研究员温昱杰指出，阿秒光脉冲获奖是另一个雷射技术的进步使物理进展快速的案例，而且在阿秒的时间之下，除了电子，其他物质都是冻结的，所以可以很单纯的了解电子在基础物质的行为特性，例如水、金属、半导体、超导体等等。温昱杰认为这类研究有助于研发半导体这类涉及电子在材料之间转移或散射等现象，会影响我们去研究、发展新的材料，帮助量子材料科学的发展，预期会让半导体元件性能更进步。