阿秒光脈衝研究奪諾貝爾物理獎 助半導體元件性能更進步

2023年諾貝爾物理獎由三位美、法、德籍學者獲得。資料來源／The Nobel Foundation

2023年諾貝爾物理獎3日公佈，由三位歐美物理學家同獲殊榮，分別是安妮·呂利耶（Anne L’Huillier）、皮耶．阿戈斯提尼（Pierre Agostini）、費倫茨·克勞斯（Ferenc Krausz），諾貝爾獎評審單位表示，獲獎者的實驗展示了一種創造極短的光脈衝的方法，可用於測量電子移動或改變能量的快速過程，爲人類探索原子和分子內部的電子世界提供新的工具，奠定阿秒光脈衝的基礎。

臺灣科技媒體中心晚間舉辦2023諾貝爾物理獎線上解析說明，邀請國內學者專家解析此領域研究，專家認爲，阿秒（attosecond）光脈衝有助於材料科學的發展，預期會讓半導體元件性能更進步，這已是阿秒光脈衝領域、超快光學領域的第四座諾貝爾獎，國內也有許多學者、研究員投入，包括清華大學電機工程學系副教授陳明彰、陽明交大教授羅志偉，國家同步輻射研究中心助研究員林秉慧、中研院原子與分子科學研究所助研究員江正天等人。

清華大學電機工程學系副教授陳明彰分析，這次得獎的研究領域「阿秒」是10的負18次方秒。有許多元件需要在奈米世界中快速運行，例如電腦記憶體、控制器，都需要快速控制電子的移動，所以阿秒雷射的技術不只是能直接觀測到更多需要極短時間操縱的應用。陳明彰指出，在2002年時，全世界最短的光脈衝極限是3.8飛秒，大約是千萬億分之一秒，2002年之後科學家才發展出阿秒光脈衝，有更高的時間解析度，能解析電子在奈米世界的運動行爲，瞭解由電子主導的一些物理機制。

中央研究院物理研究所助研究員溫昱傑指出，阿秒光脈衝獲獎是另一個雷射技術的進步使物理進展快速的案例，而且在阿秒的時間之下，除了電子，其他物質都是凍結的，所以可以很單純的瞭解電子在基礎物質的行爲特性，例如水、金屬、半導體、超導體等等。溫昱傑認爲這類研究有助於研發半導體這類涉及電子在材料之間轉移或散射等現象，會影響我們去研究、發展新的材料，幫助量子材料科學的發展，預期會讓半導體元件性能更進步。