交大验证「轨道近藤效应」 获刊著名国际期刊

交大验证「轨道近藤效应」第一作者叶胜玄助理教授（中）、林志忠教授（左）及硕士生于振亚（右）讨论实验过程(交大提供)

历经多年实验，国立交通大学低温物理实验室团队在摄氏零下约270度的极度低温下，从二氧化铱（IrO2）和二氧化钌（RuO2）奈米线中观测到「轨道二通道（two-channel）近藤效应」，验证了持续半个世纪的国际性科学探索。其研究成果获刊著名国际期刊《Nature Communications》（自然通讯），是迄今科学文献中最明确、定量的数据纪录。

交大低温物理实验室由物理所及电物系林志忠教授主持。林志忠表示，「轨道近藤效应（orbital Kondo effect）」是基础科学问题，能否有应用及产学价值目前尚未明朗，「但交大低温物理实验室追求发现科学新知识、贡献人类文明。」

「近藤效应」是日本物理学家近藤淳（Jun Kondo）为了了解1930年代被荷兰科学家W. J. de Haas等人发现的含有微量磁性杂质金属中的低温电阻上升现象，于1964年提出的理论，因此以他命名并写入凝态物理教科书中。1976年近藤教授再接再厉，率先构思不含磁性杂质的「轨道近藤效应」理论概念。1980年法国物理学家P. Noziéres等人首度建构「多通道（multi-channel）近藤效应」理论；1983年匈牙利物理学家A. Zawadowski等提出「轨道二通道近藤效应」理论。这些衔接的深刻理论，都在探索导电物质的最基本特性，试图解开固态物质中众多电子与电子之间的繁复作用如何决定材料本质，是极基础又困难的科学问题。

近期物理学家更体认到，其解答将有助于发现与开发新颖拓朴物质及奇异超导体，是适用于制作「量子电脑」的最佳材料。年复一年，各国物理学家持续探索多通道近藤理论，企图寻找能证实它存在的真实量子材料。

历经多年实验，交大低温物理实验室测量到迄今科学文献中最明确、最定量的数据。透过紧密的国际合作，在各国物理学家的研究基础上另辟蹊径，提出一套崭新理论诠释。论文的所有实验数据都在交大完成，由国际半导体产业学院助理教授叶胜玄、已毕业硕士生连安劭测量；已毕业硕士生苏大冈及廖兆庆制作电子束微影样品元件；理论解释与浙江大学德籍Stefan Kirchner教授、波昂大学Johann Kroha教授及伊朗籍博士后研究员Farzaneh Zamani合作，阐释「国际化奠基于本土化」的高教卓越之路。

巧合的是，Stefan Kirchner近年应聘中国浙江大学，去年受邀至交大访问，预计今年寒假离台。因新冠肺炎疫情爆发，行程受阻，在台湾多停留半年，正好完成这篇论文的合著与刊登。

论文第一作者、助理教授叶胜玄毅然舍弃台积电高薪高级工程师职位，沉潜基础科学研究；2017年他在国际顶尖期刊《Science Advances》（科学进展）发表论文，报导他测量到的奈米线中的原子团簇扰动现象造成的低频噪音，对奈米电子元件的发展和应用有重要意义，并说明了纯粹科学与应用科学界线模糊，甚至有时没有界线。