實驗室訪談 - ç‰©ç†å­¸ç³»æš¨ç ”ç©¶æ‰€

奈 米 、 光 電 、 生 醫 與 超 導 電 子 學 之 基 礎與 應 用 研 究 — 楊 鴻 昌 教 授文 / 楊 鴻 昌本 人 於 1983 年 獲 得 美 國 Iowa StateUniversity 物 理 博 士 學 位 , 專 精 Josephson元 件 物 理 。 獲 得 博 士 學 位 後 即 返 國 服 務 ,1985年 受 聘 於 物 理 系 , 從 事 凝 態 實 驗 與 物 理 教 學 工作 , 建 立 低 溫 物 理 、 超 導 元 件 與 生 物 磁 學 實 驗室 。1987 年 , 釔 鋇 銅 氧 高 溫 超 導 體 被 發 現 後 ,隨 即 組 成 研 究 團 隊 , 專 研 前 瞻 生 醫 用 途 的 高 溫超 導 釔 鋇 銅 氧 薄 膜 [1]、 超 晶 格 薄 膜 [2]、 約 瑟芬 元 件 物 理 [3]、 高 溫 超 導 量 子 干 涉 元 件(Superconducting Quantum InterferenceDevice, SQUID) 物 理 [4] 等 研 究 , 進 而 建 立 以SQUID 為 感 測 器 的 磁 性 檢 測 系 統 , 應 用 到 非破 壞 性 檢 測 [5]、 生 醫 系 統 如 心 磁 圖 [6]、 磁 性標 記 抗 體 撿 測 之 奈 米 磁 性 粒 子 [7]、 磁 性 撿 測 技術 [8-10] 與 磁 共 振 造 影 術 [11] 等 醫 學 應 用 至 今 。1996 年 , 研 究 團 隊 更 著 手 研 發 奈 米 磁 性流 體 材 料 的 研 發 [12], 發 現 磁 流 體 薄 膜 在 磁 場下 形 成 獨 特 的 週 期 性 磁 束 鏈 狀 排 列 [13]、 可 調的 折 射 率 [14] 等 特 性 。 藉 此 特 性 我 們 開 創 可 調性 光 開 關 [15]、 光 調 制 器 [16]、 光 柵 [17] 等 光 電元 件 。 前 面 的 可 調 性 奈 米 磁 性 材 料 及 光 電 元 件等 , 更 是 全 世 界 首 次 發 明 , 已 得 到 美 國 、 台 灣 、中 國 、 歐 盟 等 地 的 專 利 。近 年 來 我 們 更 結 合 研 發 之 SQUID 元 件 與奈 米 磁 性 流 體 , 將 其 應 用 到 醫 學 工 程 上 ;SQUID 心 磁 圖 、 磁 性 生 醫 免 疫 、 低 磁 場 SQUID磁 共 振 與 磁 共 振 造 影 術 等 。 本 人 主 持 教 育 部 大學 追 求 學 術 卓 越 研 究 計 畫 之 子 計 畫 (II): ″ 多 通道 低 磁 場 SQUID 代 磁 共 振 造 影 ″(2002 年 4 月1 日 至 2006 年 3 月 31 日 ) 及 國 科 會 的 後 卓 越子 計 畫 (II): ″SQUID 代 磁 共 振 造 影 及 生 物 磁 學影 像 技 術 ″ 之 研 究 (2006 年 4 月 1 日 至 2010 年3 月 31 日 ), 除 創 新 高 磁 場 敏 感 度 SQUID 設計 外 , 我 們 更 研 發 出 SQUID 心 磁 儀 , 在 台 大醫 院 內 建 立 心 磁 影 像 實 驗 室 , 與 台 大 醫 院 的 醫師 合 作 進 行 高 血 脂 兔 子 心 磁 圖 動 物 實 驗 。高 溫 超 導 SQUID 元 件 之 研 發 , 我 們 利 用雷 射 蒸 鍍 與 磁 控 濺 鍍 成 長 釔 鋇 銅 氧 薄 膜 , 研 發高 品 質 階 梯 式 基 版 [18], 創 新 SQUID 陣 列 之設 計 來 提 升 SQUID 特 性 , 成 功 研 發 低 雜 訊 雙晶 體 SQUID 磁 量 計 [19], 在 1 kHz 之 磁 通 雜訊 約 為 30 fT/Hz1/2, 在 1 Hz 之 雜 訊 約 80fT/Hz1/2 超 越 先 前 世 界 雜 訊 水 準 。 在 SQUID磁 性 生 醫 的 研 究 我 們 成 功 地 研 發 出 SQUID 心磁 圖 生 醫 系 統 [20], 並 將 它 應 用 於 心 臟 心 理 學等 生 物 醫 學 之 研 究 。 在 低 磁 場 磁 共 振 造 影 研究 , 實 驗 室 利 用 預 極 化 磁 化 量 來 創 新 低 磁 場5