撰文：蔡政翰 (臺大電機系教授)

    大家好！我是蔡政翰，很榮幸自2026年8月起回到母校任教。

    我在2007年1月畢業於國立臺灣大學電信工程研究所電波組，取得工程博士學位 ，博士期間主要研究射頻與毫米波頻段積體電路設計與系統整合。我從小生長在台南，媽媽是高中教師，從小受到母親耳濡目染，加上在我青少年叛逆期遇到幾位對我循循善誘的老師，小時候的我覺得老師這個職業不僅可以傳授課本上的知識，又會受到許多家長與學生的愛戴，還可以拯救那些誤入歧途的小孩，真的很酷，因此那時候就把當高中老師當作我人生未來的志業。但是後來念了電機系，周遭同學談的都是畢業後去科技業工作賺大錢，自己面對電機系繁重的課業壓力，每天心理掛念的就是怎麼搞懂那些電子電路，怎麼讓實驗儀器乖乖的運作，怎麼幫這些程式除蟲，當老師這個念頭也默默地被推到內心的角落。後來在陰錯陽差下申請直攻博士班，在攻讀博士學位期間，帶領著實驗室學弟妹一起做研究計畫，意外地發現自己對於學術研究還有教學相當有熱忱，我在一次又一次設計完積體電路後獲得成就感，並相當享受在實驗室與一群志同道合的同學和學弟妹討論著電路設計研究，那個小時後想要當老師的夢想又被重新點燃，因此博士畢業後決定尋求在學術界服務的機會，我先在臺灣大學電信所擔任一年的博士後研究，並於2008年2月到2009 年7月加入元智大學通訊工程學系擔任助理教授，之後在2009年8月加入國立臺灣師範大學電機工程學系，歷任助理教授、副教授、教授、育成中心主任、電機系主任、科工學院副院長等職位。時光冉冉，一轉眼我在臺師大也經過了17個年頭，就在我在思考人生下半場要往哪個目標前進時候，剛好有這個機會可以回母校任教，因此我在2026年8月加入臺灣大學電機系電信所，開始展開我的人生下半場球賽。我目前的研究興趣涵蓋射頻/微波/毫米波/太赫茲積體電路設計與系統整合、射頻小晶片異質整合與封裝技術、無線通訊功率放大器、功率放大器線性化與效率提升技術、應用於5G與低軌衛星之相位陣列波束合成器、毫米波升降頻器、以及應用與6G通訊與感測融合之次太赫茲積體電路設計等領域。

    自2007畢業之後，我很榮幸能在2026再次回到臺大電機系服務，一樣的系館、一樣熱情的師長們、熟悉的教室、與載滿回憶的實驗室，只是我的身分不再是學生。有許多朋友、老同學都會問我回來母校後有什麼感觸呢? 其實除了開心之餘，我感覺更多的是責任，在心中我默默的期許自己，正如我在學時候這些指導與幫助過我的老師們，我現在也將接下這把知識傳承的火炬，為培育我們下一代的莘莘學子盡一份力。

撰文李承百同學

這次參與電機外文新生聯合宿營，對我們所有人來說都是一段非常特別的經驗。從一開始的活動籌備，到最後正式上營，看似只有短短幾天的活動，實際上卻花費了許多時間與心力準備。這段過程讓我們第一次真正感受到，一個大型活動從無到有並不是一件容易的事情。在與不同系所、不同個性的人合作的過程中，我們也學到了許多課堂上不一定能學到的事情。

在活動籌備初期，我最明顯的感受就是「原來辦活動這麼複雜」。一開始可能只想到活動當天要進行哪些遊戲、如何帶領新生認識彼此，但實際開始規劃後，才發現需要考慮的事情非常多，包括活動流程、遊戲規則、場地安排、人員分工、時間控制、道具準備，以及各種突發狀況的應對。每個環節看似獨立，實際上卻彼此牽連，只要其中一個部分出現問題，就可能影響後續的流程。因此，在一次次的討論與修改中，我也逐漸了解到，舉辦一場成功的活動，需要的不只是創意，更需要縝密的規劃與團隊之間的配合。

在籌備過程中，我深刻地體會到團隊合作的重要性。電機和外文兩個不同系所一起舉辦活動，大家原本就有不同的想法與做事方式，因此在討論時難免會出現意見不一致的情況。有時候為了一個活動內容或流程，一個問題可能需要討論很久才能做出決定。但也正是在一次次的溝通與協調中，我開始學習如何表達自己的想法，也學會先聽完別人的意見，再思考如何找到大家都能接受的方法。比起堅持自己的想法，我也逐漸明白，如何讓整個團隊順利運作，才是最重要的事情。

正式上營後，我們進行了許多精彩的活動。第一天從報到開始，大家集合後搭車前往營地，接著進行破冰與開幕式，讓新生正式進入宿營的氣氛。下午的大地遊戲是第一個大型團隊活動，各組需要一起完成不同關卡，在遊戲過程中培養默契，也讓原本互不熟悉的同學逐漸認識彼此。晚餐後則是令人期待的迎新晚會，透過活力十足的舞蹈、戲劇表演炒熱現場氣氛，最後的光舞表演更結合燈光效果與舞蹈，帶給大家強烈的視覺效果，也讓整場晚會達到高潮。接著的不夜城與密室活動，則讓大家在夜間繼續合作、解謎與挑戰。雖然第一天的行程相當緊湊，到了晚上大家都已經十分疲累，但看到新生從一開始的拘謹慢慢融入團體，也讓我們覺得前期的準備與安排都是值得的。

第二天則安排了新遊戲、大富翁、烤肉、營火、舞池，以及百萬大歌星、民歌歌唱等活動，讓大家除了團隊競賽之外，也有更多交流與娛樂的時間。其中烤肉活動讓各組有更多時間聊天與互動，而晚上的舞池活動則讓大家盡情享受宿營的氣氛。第三天則以RPG與水大地等活動作為最後的挑戰，讓大家在遊戲中再次展現這幾天培養出的默契。最後透過回顧影片與合照，讓大家一起回顧這三天的點點滴滴。從第一天彼此陌生，到最後大家能夠一起遊戲、聊天、歡笑並留下合照，我們也深刻感受到，新生宿營不只是帶大家玩遊戲，更重要的是透過三天的相處，讓來自不同系所、不同個性的同學建立起屬於大學生活的第一段共同回憶。

回顧整個籌備到上營的過程，雖然其中有疲累、有意見不合，也有許多臨時需要處理的問題，但正是這些經歷讓大家有所成長，更學會了如何與不同的人溝通、如何在團隊中找到自己的位置，也學會在遇到問題時不要只顧著抱怨，而是和夥伴一起想辦法解決。這次宿營不僅讓我們帶給新生一段難忘的回憶，也讓參與籌備的我們留下了一段非常珍貴的大學回憶。

撰稿人：劉祐丞(學術部長)

對電機系同學而言，專題研究是大學期間深入接觸研究的重要機會，許多大三、大四同學都會參與至少一門專題。然而，面對系上多元的研究領域與實驗室，如何找到適合的研究方向與指導教授，往往需要不少探索。為此，學術部每年寒暑假皆會舉辦專題研究說明會，透過邀請教授介紹研究內容及整理專題資訊，協助同學對系上的研究方向建立更完整的認識。

本次說明會更邀請不同領域的教授參與，介紹各組研究方向與相關研究內容，希望讓同學不只是從個別教授或題目出發，而能先認識各個領域，再進一步尋找感興趣的教授與專題。

本次共有多位組別召集人參與領域介紹，包括通訊組召集人丁建均教授、電波組召集人毛紹剛教授、CS 組召集人洪士涵教授、光電組召集人陳奕君教授、電力組召集人陳景然教授及奈電組召集人張子璿教授（依姓名筆畫排序）。除此之外，電機系各研究領域皆有教授參與，向同學介紹目前正在進行的研究與專題。

每年的專題說明會約有上百位同學參與，許多同學在聽完教授介紹後，會進一步與教授討論專題內容及參與方式。除了現場說明，學術部歷年整理的專題說明會資料，也成為無法到場同學尋找專題的重要參考。我們不只提供教授專題介紹的錄影，也會整理演講摘要，讓同學能快速瀏覽不同研究主題，再針對有興趣的內容觀看完整介紹。

我們也收集了幾則參與同學的回饋。一位同學提到，雖然未必能完全理解教授介紹的研究細節，但透過說明會可以對各教授的研究主題、實驗室專長及最新研究趨勢有更多認識。另一位同學則認為，除了了解研究方向，也能藉此觀察教授的風格是否適合自己；若對專題有興趣，更可以在說明結束後直接與教授交流。此外，也有同學分享：「能夠看到每個教授的實驗室在幹嘛，還能看到黑科技展示，說不定能遇到你有興趣的研究主題。」從這些回饋可以看出，專題說明會除了提供專題資訊，也讓同學有機會接觸平時較不熟悉的研究領域。

今年暑假的專題說明會中，系主任謝宏昀教授與獎學金委員林士駿教授也進一步向同學介紹專題相關獎項與鼓勵機制，讓同學除了認識不同研究方向，也能了解投入專題後可能延伸的成果與機會。許多同學反映，在聽完兩位教授的介紹後，更了解系上有哪些專題相關獎項，例如年度論文、精專獎等榮譽可以爭取；對大一、大二同學而言，也能提早認識參與專題研究的意義與機會。

從學術部的角度來看，本次將「領域介紹」與「專題選擇」結合，是一次很有意義的嘗試。不過實際舉辦後我們也觀察到，多數參與專題說明會的同學，已經有尋找專題的明確需求，因此相較於較廣泛的領域介紹，更希望直接了解各教授目前提供的專題；反而最需要領域介紹、仍在探索方向的大一、大二同學，較難透過現有的學術部宣傳管道吸引到場。

因此，我們認為未來可以考慮將「領域介紹」與「專題說明會」分成不同階段規劃。專題說明會仍由學術部針對正在尋找專題的同學舉辦；領域介紹則可考慮由系辦於學期中主辦，透過系上較全面的宣傳管道接觸大一、大二同學，並搭配餐點等方式提高參與意願。如此一來，低年級同學能先建立對各研究領域的基本認識，到了真正尋找專題時，再透過學術部的專題說明會深入了解各教授的研究內容，讓兩類活動各自發揮最大的效果。

學術部也將持續整理專題說明會的錄影與摘要，降低同學尋找專題資訊的門檻，讓大家從認識領域開始，逐步找到適合自己的方向，踏出專題研究的第一步。

撰文: 任承賢(電機四)

2025年夏季東京大學物性研究所（ISSP）三輪實驗室研究心得

實習學生：任承賢、 陳為霖

實習期間： 2025年7月至8月

研究主題： 研究不同自旋–軌道耦合特性下，V/Fe/MgO 系統中軌道力矩效率

一、 前言：踏入物性研究的大門

2025年暑假，我有幸來到東京大學物性研究所（ISSP）的三輪（Shinji Miwa）教授實驗室進行短期研究。這座研究所以其尖端的凝聚態物理研究聞名，而三輪實驗室則專精於自旋電子學（Spintronics），特別是利用界面工程控制電子軌道與自旋的相互作用。

這段期間，我的核心任務是探討 V/Fe/MgO 多層膜系統中的軌道力矩效率（Orbital Torque Efficiency）。透過觀察不同釩（V）層厚度以及 MgO 界面厚度對系統性質的影響，試圖釐清軌道霍爾效應（Orbital Hall Effect）在自旋電子元件中的潛力 。

二、 實驗製程與技術：從真空腔體到微米元件

實驗的第一步是高品質單晶薄膜的生長。

1. 分子束外延（MBE）生長

我們利用分子束外延技術在 MgO (001) 基板上依序生長多層結構：MgO(Sub)/V/Fe/MgO/Al₂O₃/SiO₂。在超高真空環境下，精確控制原子層的堆疊是確保介面平整度的關鍵。

圖一：為實驗室的MBE 生長系統，用於生長高品質鐵磁/非磁性金屬介面 。

2. 微影加工（Microfabrication）

生長完成後，必須將大面積薄膜加工成寬度僅約 7 µm的量測元件 。這包含光刻、電極沉積與氬離子蝕刻（Ar ion milling）等精密製程 。透過顯微鏡觀察，可以看到微小的金電極精確對準元件。

圖二 : 為我們所製作的器件局部圖

三、 自旋轉矩鐵磁共振（ST-FMR）量測與原理

量測的核心技術是自旋轉矩鐵磁共振（ST-FMR）。其物理機制在於施加射頻（RF）電流穿過雙層膜，產生奧斯特場（Oersted field）與自旋/軌道電流注入 。

在實驗室量測桌前，我們使用探針系統施加高頻信號，並透過偏壓三通器（Bias-T）提取反映鐵磁共振狀態的 DC 電壓信號 (V_mix) 。

圖三：ST-FMR 探針量測系統，上方黃色旋鈕用於精確調整垂直與水平位置 。

四、 數據分析：物理模型的擬合與挑戰

實驗獲得的數據必須透過物理模型進行擬合，才能提取出關鍵參數。

1. Kittel 方程式擬合

我們利用 Kittel Equation 擬合共振場 (H_res) 與頻率之間的關係，藉此獲得有效磁化強度 (M_eff) ：

在量測過程中，我們也必須考慮面內四重對稱磁各向異性（In-plane cubic magnetic anisotropy）的影響 。

2. 力矩效率計算

透過分析共振曲線的對稱成分 (V_sym) 與非對稱成分 (V_antisym)，我們可以計算力矩效率 θ ：

根據白板上和實驗室學長的討論紀錄(見圖四)，我們針對 6 nm 與 20 nm 釩層的數據進行了細緻的比較。

五、 研究結果與發現

在數據分析中，我觀察到幾個有趣的物理現象：

• 厚度依賴性： 20 nm 釩層的電阻顯著低於 6 nm 層 ，這符合薄膜散射模型。
• 軌道力矩的特徵： 在 V 6 nm 的樣本中，力矩效率θ 隨 MgO 厚度增加趨向飽和 ；而在 V 20 nm 樣本中，θ的變化則與垂直磁各向異性（PMA）能量呈現正相關 。
• 頻率選擇： 最終我們選擇以 10 GHz 作為分析參考點，因為此頻率下具有最佳的訊噪比（SNR），且效率已進入飽和區 。

圖五 : 為和學長們討論量測數據的方法和範圍

六、 結語

能促成這次的暑期研究，除了感謝當初彭教授3月時帶我們到東大ISSP參訪和秋山教授的協助牽線，也要感謝三輪教授實驗室的各位學長(陳杰宜、高偉光和朴孝宇學長等)的協助指導，不僅讓我學會了 MBE 與 ST-FMR 等專業量測技術，更重要的是學習如何面對「不完美」的數據。在多次的功率掃描與頻率分析中 ，我體會到科學研究需要極大的耐心與對細節的堅持。

其中幾天我們做到很晚才離開實驗室時，看著燈火通明的 ISSP 大樓，與學長們討論公式推導的過程，是我這趟實習最珍貴的回憶。

下圖為深夜時實驗室一隅:

撰文: 陳為霖(電機四)

這次暑期實習的機會，起於三月隨彭隆瀚老師參訪東京大學物性研究所（ISSP）時，Miwa 教授當面表示歡迎我們在暑期前往其實驗室實習。六月與 Miwa 教授及 Akiyama 教授完成通信後，Miwa 教授與助理老師開始協助我們申請暑期研究生身分，並安排 guest house 住宿。由於當時住宿名額幾乎已被其他短期實習生占滿，因此有五天時間我們改住距離實驗室約十分鐘腳踏車車程的三景花園飯店。所幸飯店價格仍在可負擔範圍內（約新台幣 900 元／晚；guest house 約新台幣 600 元／晚），整體安排也相當順利。

在研究題目方面，Miwa 教授安排兩位博士生——陳傑宜學長與高偉光學長——帶領我們進行研究。傑宜學長一開始提出兩個主題供我們選擇，最後考量五週實習期間的可行性與完整性，選定「鉿／鐵／氧化鎂三層膜中，不同自旋軌道耦合強度下之軌道扭矩效率研究」作為實習題目。到東大的第二天，我便參加了 Miwa 教授、兩位學長與我們的研究計畫會議，會中討論了樣品成長、光刻與元件製程的時程與分工（我們先在旁觀摩學長實際操作）、spin-torque ferromagnetic resonance（ST-FMR）與電阻量測的安排，以及 final report 的進度規劃。之後實驗大致依計畫推進，最後也在預定時間內完成實習內容。

我們平日參與研究的時間大致為週一至週五上午 9:00 至下午 5:00，偶爾會因儀器排程而調整。實驗室每週固定舉行一次 group meeting，我們需要報告當週進度與下一週計畫。前一週半的時間，傑宜學長與偉光學長帶著我們從樣品成長（molecular beam epitaxy 與 sputtering）到蝕刻製程（Ar-ion etching 與濕蝕刻），一步步完成量測元件製作。接著我們花了兩天量測樣品電阻，做初步的元件篩選；後兩週則進行 ST-FMR 量測與物理模型計算，完成元件物性量測與統計分析。這段過程讓我對薄膜元件研究從製程到量測、再到資料分析的完整流程，有了比以往更具體的理解。

除了研究本身，這次實習也讓我有機會體驗在日本生活的節奏。我們所在的位置是千葉縣柏市校區，附近生活機能雖然不如台大周邊便利，但整體仍相當足夠。騎腳踏車約十分鐘即可到達 LaLaport、Yorkmart、筑波快線車站與各式餐廳，生活用品與日常飲食都不難取得。從校區到東京市區約半小時車程，因此假日時我們也有機會到秋葉原參加祭典、到三得利音樂廳聽音樂會，並觀賞隅田川花火大會。最後一週，傑宜學長也帶我們到東京大學本鄉校區參觀。本鄉校區位於上野公園附近，相較於柏之葉校區更熱鬧，文、理、醫學院都在校區之中，也有許多觀光遊客；在銀杏大道與赤門前拍照，整體氛圍更接近我熟悉的大學校園。相對之下，柏之葉校區則更像研究中心，致力於許多新穎的數理研究領域。

透過這次實習，我學到一個研究題目如何在有限時間內被規劃、執行與收尾，也更深刻體會到「研究生活」的樣貌。與大學專題相比，這次經驗更接近一種純粹而規律的研究訓練。另一方面，我也認識了一些可以讓我產生共鳴的學長，雖然與他們只是萍水相逢，但與他們交流的過程中，我逐漸意識到，未來想過什麼樣的生活，不能只被動等待，而需要自己主動設計並選擇環境。這次在東大的實習，讓我看見了自己嚮往的一部分研究與生活樣貌，也讓我更確定未來需要持續探索、累積能力，朝更適合自己的方向前進。

最後，衷心感謝彭隆瀚教授、Miwa 教授與 Akiyama 教授提供這次寶貴的實習機會，也感謝陳傑宜學長與高偉光學長在研究與生活上的照顧與指導，以及潘拓帆學長與蕭維志學長在生活與未來規劃上的照顧與建議，使我能在短短五週內獲得如此充實而深刻的學習經驗。

a.與學長討論實驗模擬細節的白板

b.隅田川花火大會

c.York mart每天晚上9.多都會開始貼肉品五折標籤

d.經濟實惠的學生餐廳

e.三得利音樂廳

f.物性所有一套液態氮的循環供應系統，填充液態氮時很有趣

g.秋葉原的祭典

撰文:連崇安技正

臺大電機系於每學年期末舉辦「大學部精專獎」與「馬佐平博士未來創新領導者獎助金」，提供大學部學生發表研究成果、進行跨領域交流的舞台。今年度各項評選活動於6月下旬順利舉行，展現同學們經過一年以上專題實作後的成果與創新想法。

產業代表共同評選：馬佐平博士未來創新領導者獎助金（6月25日）

由愛普科技與台積電捐贈設立的「馬佐平博士未來創新領導者獎助金」，於6月25日（星期四）下午在電機二館124會議室完成評選。本獎項旨在鼓勵學生挑戰前瞻科技研究，並培育未來世界科技進步的領導者，獲獎者可獲得最高60萬元之研究獎助與國外出差交流補助。

今年共有7組團隊報名參賽，主題涵蓋無線通訊與次世代行動網路、計算機科學與自動化設計、人工智慧、量子物理與量子電腦、積體電路設計等領域。評審團由愛普科技劉宗寧副總經理、台積電陳克明副處長，以及謝宏昀系主任、陳和麟副主任與林士駿教授共同組成。

評選採10分鐘簡報與5分鐘交叉問答方式進行，評審委員針對研究原創性、研究動機、計畫執行與應用價值進行提問與評估。最後由大三同學陳芊竹（指導教授：楊超強教授）以《二維異質結構中糾纏光子對之產生》獲選為本年度獎助金得獎者。

簡報與海報實地交流：精專獎發表會現場（6月27日）

6月27日（星期六），「大學部精專獎」評選活動於博理館舉行。今年由陳和麟副主任擔任主辦教授，並邀請謝宏昀系主任、宋孔彬副主任、呂良鴻教授與吳沛遠教授擔任評審，同時由系學會游允赫、鍾承芳、陳胤衡、曾竹慧、葉庭安等5位同學支援現場各項行政工作。今年共計有17組作品、30位學生參加現場評選。

評選過程分為兩階段：

• 5分鐘簡報發表（博理101演講廳）：上午8時30分開場，參賽組別需在限時內清楚說明專題的研究背景、核心技術與成果亮點。

• 海報實地問答（博理藝廊）：上午10時5分移師藝廊進行。評審委員於各海報攤位間參觀並與學生進行現場問答，藉由精心製作的海報與較為充裕的時間，學生補充先前簡報未能詳細解說的研究細節，並透過與評審互動問答，得到寶貴的意見回饋，或甚激發出不同的創意想法；觀摩同學也透過手機投票，選出心目中的「最佳人氣獎」。值得一提的是，今年在時程與場地的安排上，特別與「臺大電機系系友會會員大會」結合，方便系友利用報到後的空檔，移步至博理藝廊參觀學弟妹的專題成果；現場不僅展現系上的傳承精神，也增添不少熱絡的世代交流。

兩階段評選結束後，評審委員會隨即進行綜合討論，決定各獎項歸屬。

• 1：博理101演講廳簡報現場照片（學生進行簡報）。

• 2：博理101演講廳簡報現場照片（評審由左至右：吳沛遠教授、謝宏昀主任、呂良鴻教授、宋孔彬副主任、陳和麟副主任。後排為學生）。

圖3：博理藝廊 Poster 海報實地評審與問答現場。

頒獎典禮與成果

中午12時15分，頒獎典禮於博理館101演講廳舉行。典禮中亦同步頒發了今年首度開辦的大學部「電機年度論文獎」（此獎項相關成果將於本期另以專文報導）。隨後頒發馬佐平博士獎助金及精專獎各項獎項，邀請鈺創科技盧超群董事長、系友會徐爵民理事長與評審教師等貴賓頒獎，並表達對獲獎同學的鼓勵。典禮最後在抽獎活動與歡笑聲中圓滿結束。

2026年「精專獎」暨「馬佐平博士獎助金」得獎名單

馬佐平博士未來創新領導者獎助金

• 得獎者：陳芊竹
• 研究題目：二維異質結構中糾纏光子對之產生
• 指導教授：楊超強 教授

大學部精專獎得獎名單

圖4：謝宏昀系主任頒發馬佐平博士獎助金得獎看板予陳芊竹同學。

圖5：徐爵民理事長頒發精專獎首獎支票看板予得獎學生。

圖6：謝宏昀系主任頒發精專獎貳獎支票看板予得獎學生。

圖7：陳和麟副主任頒發精專獎參獎支票看板予得獎學生。

圖8：宋孔彬副主任頒發精專獎最佳人氣獎支票看板予得獎學生。

彙整：電機之友編輯室

*恭賀：本院62名教師入榜全球前2%頂尖科學家 (World‘s Top 2% Scientists)

 *劉智弘副教授榮獲人才發展基金會第十四屆「年輕學者創新獎」，特此恭賀。

*陳宏銘教授、劉致為教授、張子璿教授、孫啟光教授榮獲「國科會2026未來科技獎」，特此恭賀。

*王新博助理教授榮獲「國科會115年度 吳大猷先生紀念獎」，特此恭賀。

*魏宏宇教授榮獲「聯發科技前瞻研發中心 傑出研究獎」，特此恭賀。

* 國科會114年度大專學生 研究計畫研究創作獎，特此恭賀。

*電機系學生周冠宇吳孟峰榮獲2026 HiPAC 國網盃 應用程式效能優化競賽，特此恭賀。

*電機學群學生榮獲「第37屆超大型積體電路設計暨計算機輔助設計技術研討會」最佳論文獎，特此恭賀。

*電信所學生何明翰(李俊興教授指導)榮獲「RFIT2026 Student Paper Contest」榮獲First Place，特此恭賀。

撰文:周姵杏同學

       這次恰逢學期中的日本東京大學物性研究所參訪研習，成為我大學生活中難忘且特別的經歷。在此之前，我對光電和物性研究的了解僅限於大學部的必修課程和光電實驗，這次的參訪讓我更深入了解該領域的分佈與研究方向，讓我獲益匪淺。

在出發前，我一開始對日語的了解和掌握只停留在日劇和動漫的認知，因此蠻擔心語言溝通問題等等。所幸，上一梯次前往東京大學參訪研習的沈宜諺學姐也分享了她的經驗。在得知參訪介紹皆為英文亦或是實驗室碩博班學生中文或英文雙語介紹後，我懸著的心也安定下來了。出發前彭隆瀚教授亦對相關的東京大學教授研究領域進行簡略介紹說明，讓我們先對教授們的研究方向和成果有部分了解。

Day1: 在系館集合後我們便搭乘車輛前往桃園國際機場準備出發前往日本。抵達後在東京大學就讀的博士班學長潘拓帆也前來接機，帶領我們搭乘筑波快線再轉乘東大校區間車最後抵達我們這次參訪的地點——東京大學柏校區物性研究所ISSP （Institute for solid state physics）的所在地。由於航班抵達成田國際機場加上當地轉乘至柏校區的時間，在抵達接下來幾天的住宿點Guest House後天色已然悄然變黑。在與同行夥伴稍微前往市區參觀當地景點後，我們便返回房間養精蓄銳，準備明天的參訪研習、教授們的介紹講解、實驗室的參訪等等。

Day2: 一開始由ISSP的所長廣井善二Prof. Zenji Hiroi介紹東京大學物性研究所的歷史由來和現在各組教授和他們的研究方向。據所長所說，ISSP建設時是與國家聯合建設的學術研究机构，裡面有各種各樣先進的儀器供教授和學生們進行研究，他們不僅面向東大教職學生，也歡迎各國研究的學者專家和團隊來使用設備裝置，各種跨國合作，攜手推行科技的發展研究。在聽完所長的介紹，也勾起我對下午即將參訪的實驗室的好奇心和興致。

接著是三輪真嗣教授Prof. Shinji Miwa、井手上敏也教授Prof. Toshiya Ideue、井上圭一教授Prof. Keiichi Inoue和林久美子教授Prof. Kumiko Hayashi的研究方向介紹。三輪真嗣教授的研究方向為在記憶體裡的自旋電子和分子束磊晶MBE (Molecular Beam Epitaxy)；井手上敏也教授的研究方向則是2D材料；另外兩位教授則是生物方面的研究。一開始我對於生物方面歸類在物性所而感覺格格不入，但所長和教授也說了生物如生物薄膜和基因蛋白也不失是一種新穎、新興的材料，因此又為何不能將其歸類在物理物性所呢？教授和所長的一番話讓我醍醐灌頂，將我從狹隘的思想跳脫出來，對於已經遠離生物生醫相關之課程的我而言，直觀地將生物限制在生醫方面的框子里又何嘗不是為自己畫下牢圈呢？物理並不只是在光、電、半導體這些人們所熟知的地方，生物方面亦有其物理特性只是人們常忽略了而已。同樣的，電機系亦不只有積體電路設計、自動化等等，也有在生醫方面發展的研究學者。

在下午的實驗室參訪，也讓我真實的看到了在課堂上、課本裡、講義裡所看到的機型、儀器、機台等等。首先是製造極低溫的稀釋制冷機，用於進行量子物理相關實驗，在極低溫的條件下觀察量子的物理特性等等。此機台讓我記憶猶新，在之前的碩士招生座談會李峻霣教授的介紹和研究方向其中之一便是量子電腦，他的實驗室亦有相似的設備。這讓我真實地看到課堂上學到的知識逐漸串聯起來，並能在實際中運用。接著，我們參觀了三輪真嗣教授的實驗室，裡面有三種不同的分子束磊晶MBE 設備，包括濺射和沉積機台。前者利用電漿轟擊高純度的靶材將原子濺射在基板上，後者則通過在真空中將材料加熱至蒸發分子束，再經由快門控制使得精確控制單原子層。

除了分子束磊晶MBE裝置，教授的實驗室也有量測磁性的設備等等，恰好量測觀察磁性也是上學期光電實驗修課時的其中一個單元，相比實驗課時所使用的小磁鐵，這裡的設備則相對更精確。

接著我們也參觀了井上圭一教授和林久美子教授的實驗室。從中我們了解井上圭一教授和助理教授對視紫質研究的方法，也瞭解了對生物物理的量測觀察可通過染劑使觀察更明顯，而部分觀察需在不同波長的光線下進行，因為對於蛋白來說高能量的光波長亦會破壞其結構，因此在研究時對周遭環境的要求也很重要。林久美子教授則展示了驅動蛋白，一種細胞內物質運輸顆粒和囊泡的載體，也人體內必不可少的蛋白之一。聽完教授的講解和教授對於生物方面探索的精神，我亦認同教授對於多認識人體內的細胞基因等等是不錯的選擇。

晚上，也與接待我們的秋山教授Prof. Hidefumi Akiyama的實驗室碩博士生，其中也包括接機的潘拓帆學長一起吃自助烤肉，再次感謝秋山教授的招待，吃得心滿意足。

Day3: 一開始便由橋本昌征教授Prof. Masayuki Hashisaka介紹，他的研究方向為分數量子霍爾效應FQHE 和量子傳輸，亦是第一天參觀的量子物理實驗室的教授。先參觀了教授的實驗室，詳細聽了助理教授和碩博士生的講解再來聽教授的介紹，這循序漸進的安排也慢慢一步步給我量子物理的相關知識。接著便是秋山教授的半導體雷射和松永隆佑教授Prof. Ryusuke Matsunaga的太赫茲光譜學，板谷治郎教授Prof. Jiro Itatani和小林洋平教授Prof. Yohei Kobayashi同樣是雷射領域但不同的研究方向介紹。

參觀的秋山教授實驗室劃分成不同的區域，有的是和其他東大教授一起合作的研究；有的是和NASA合作開發應用於太空場景的材料等等。此次的實驗室參訪不僅讓我更深刻瞭解到東大物性所的開放和國際學者或是和企業的合作與研究，秋山教授後續的解說也有提到他們亦會購買機器，然後自己動手將之改造成合適自己研究的儀器，就如同下圖裏的裝置原先附帶的零件或是按鈕在一次次地改造中依然不見蹤影，教授也笑説如若廠商來維修也無從下手，這一方面也讓我認知到教授們的動手能力和不斷探索的精神，原先我亦更偏向原本的裝置如何便老老實實根據說明書操作，但教授的做法則是將它改造成自己所需要的設備，不禁讓人感嘆教授們的動手能力著實讓人敬佩。

  小林洋平教授的雷射研究則結合了機器學習，訓練模型來提升製程的自動化和大數據分析，通過各類已實作出來的不同的雷射在不同材料下鑽孔情況，整合后根據需求而評估所需的材料、功耗，預測雷射鑽孔將得到的結果，大幅度提高了生產效率。

Day4：谷内敏之教授Prof. Toshiyuki Taniuchi介紹了他在Laser PEEM雷射光發射電子顯微鏡的研究，加藤岳生教授Prof. Takeo Kato和三澤貴宏Prof. Takahiro Misawa教授分別介紹了他們各自在理論方面的研究，慚愧的是對於兩位教授的理論研究我仍不甚理解。雖然如此，教授的介紹和講解充滿授課的熱忱，如若想往此方面發展的學生相信選擇前往ISSP升學或是研究都是不錯的選擇。

在那之後我們便前去參觀ISSP的超級電腦——Ohtaka，它配備了一個由1680 個節點組成的標準配置CPU節點和一個由 8 個配備大容量記憶體的節點組成的「胖節點」。 每個節點擁有 128 個核心，即使節點數量較少也能執行大規模的平行運算。在超級電腦的機房外也能聽到其運作的聲音。當機房的門打開，走進超級電腦所在的區域時，嘈雜的聲音不絕於耳。後續我們也參觀了超級電腦的冷卻系統，機房內不僅是風扇空調的運作，當然也還有連續不斷的水冷系統，不斷地帶走超級電腦運作時所產生的熱能。

參觀完超級電腦也說明此次的東京大學物性研究所 ISSP 的參訪研習也就告一段落了。鑒於回程航班為隔日下午，在那之間的空擋我們也與夥伴一同結伴逛逛當地景點和享用當地美食。

此次參訪研習讓我獲益良多，拓寬了我的視野。不僅讓我對光電領域有了更深入的了解，還幫助我跳出思維框架，思考新興材料的發展。此外，此次的實驗室參訪也讓我對ISSP 的設備資源有初步的瞭解，我非常推薦同學們珍惜這樣的寶貴機會，拓展視野，避免局限在單一領域。多了解不同的領域，有助於未來對學習生涯或研究方向的規劃。再次感謝有這個機會讓我前往東京大學物性所 ISSP 參訪研習，感謝電機系高教深耕的資助和生活費補助，感謝東大教授和學長學姐們的招待，最後感謝彭教授積極的安排各項事務和行前準備。

東京大學物性研究所（ISSP）柏校區參訪研究心得

——以超快光學、量子傳輸、強關聯系統與研究環境比較為核心的觀察報告

撰文: 張端麟(物理系)

1. 前言：從課堂實作走入國際前沿研究現場

本次參訪地點為東京大學物性研究所（Institute for Solid State Physics, ISSP）柏校區。對我而言，這趟交流最重要的意義不只是「看見」世界一流研究成果，更在於能以研究者（而不只是參觀者）的角度，理解一個頂尖研究機構如何同時在問題意識（problem framing）、方法論（method development）、跨組協作（collaboration）、以及基礎建設（infrastructure）四個層面，形成穩定而可持續的學術競爭力。

我能夠獲得此次參訪機會，主要源於修習電機系彭隆瀚教授開設之《光電實驗》。雖然我本身為物理系學生，但這門課提供的訓練非常「研究導向」：它不以完成實驗步驟為終點，而是強調從物理原理推導量測方法、以實驗設計連接抽象概念與可觀測量，最後再以成果展示訓練學生表達研究脈絡。這種訓練使我在 ISSP 的參訪過程中，得以把對方展示的內容放到「研究流程」裡去理解——包括：為何要做這個問題、用什麼技術能把抽象量變成可量測訊號、以及下一步如何把結果推進成更一般性的物理理解。

柏校區的整體氛圍安靜而專注，空間設計與研究活動的節奏呈現出某種「讓人自然進入研究狀態」的秩序感。這種氛圍本身就是一種學術環境的訊號：在這裡，研究並不是附屬於教學或行政的額外負擔，而像是一個被制度、空間與資源共同支持的日常核心。

2. 行前準備：以研究問題為導向的參訪策略

在參訪前，我刻意採取「以問題為核心」的準備方式，而不是只背誦各實驗室簡介。原因很簡單：ISSP 的研究廣度很大，若用流水帳方式記錄，最後往往只剩下儀器很貴、實驗室很大、題目很前沿等「泛化印象」。因此，我把準備重心放在三個可跨領域連接的主軸：

1. 量測技術如何決定可見的物理？

超快光學（脈衝、相位、時間解析度）與量子傳輸（QPC、雜訊、邊緣態）都屬於「技術把物理打開」的典型案例。

2. 抽象概念如何被實驗驗證？

如 anyon 的統計性質，在教科書中常以拓樸/交換相位表述；但真正困難的是：怎麼把它變成能在實驗訊號裡辨認的量？

3. 研究環境如何影響研究深度與速度？

特別是理論—實驗合作與大規模算力的「制度化」，是否能讓研究迭代更快、更敢冒險、也更容易做長線問題。

這三條主軸，也成為我在參訪期間最主要的觀察框架。

3. 學術收穫之一：Itatani 團隊的超快脈衝生成與 CEP stabilization

本次參訪最直接、也最「技術即物理」的衝擊，來自 Prof. Jiro Itatani 團隊在超快脈衝生成技術上的工作重點——尤其是 carrier-envelope phase（CEP）stabilization 與少週期（few-cycle / sub-two-cycle）脈衝生成。

在課堂學習中，我們常說「把脈衝做短」可以提升時間解析度，但到 Itatani 團隊的脈絡裡，我更清楚意識到：當脈衝短到 few-cycle 時，電場波形本身（而不是僅僅 envelope）就變成物理控制的核心自由度；CEP 的穩定與否，會直接改變瞬時電場最大值發生的時間位置，進而影響強場過程（例如高次諧波、隧穿、再碰撞）中的動力學軌跡與可觀測量。

以他們相關的代表性工作來看，團隊曾展示以多片材料脈衝壓縮（multiple-plate compression）產生 sub-two-cycle、CEP-stable 的中紅外脈衝，並指出其可用於固體中的高次諧波等強場物理研究，且量測到可觀的 CEP 穩定度。對我而言，這不只是「設備更厲害」，而是讓我理解到：在超快/強場領域，真正的研究門檻往往是把波形穩定地做出來、把系統可重現地控制住，然後才有資格談物理機制的抽取與普適性。

更重要的是，這種研究風格呈現出一個很關鍵的觀念：最前沿的實驗物理，常常是方法論（method）本身就構成研究成果的一部分。當方法推進到足以看見新的時間尺度、新的相位敏感效應，新的物理問題才會被「允許」出現。這點也讓我反思自己在光電與物理的訓練中，未來應更重視「量測方法」的主動設計能力，而不是只把儀器當作工具箱裡固定不變的物件。

4. 學術收穫之二：Hashisaka 團隊以 QPC 研究 FQHE 與 Abelian anyon 統計性質

第二個核心收穫是 Prof. Masayuki Hashisaka 團隊在分數量子霍爾效應（FQHE）中的量子傳輸研究，特別是以 quantum point contact（QPC） 作為操控與量測邊緣態的關鍵元件，進而探測 anyon 的統計性質。

在凝聚態物理裡，anyons（任意子）之所以重要，在於它們提供了超越玻色/費米統計的可能性，且與拓樸量子態的非平庸結構密切相關。然而「重要」不等於「可驗證」。真正困難的問題在於：anyonic statistics 是交換路徑造成的相位或統計角，這種資訊如何被轉譯成一個可在實驗中讀出的訊號？

Hashisaka 團隊近年的理論/實驗設計方向之一，正是利用 QPC 形成可控的注入與干涉幾何，並透過電流、交叉關聯（cross-correlation）等觀測量，建立直接對統計性質敏感的測量方案。從公開論文脈絡可見，他們（含合作者）提出在單一邊緣上透過 QPC 產生 anyon 並在特定幾何中讀出統計角的構想，強調訊號時間演化與統計性質的直接關聯。這類工作之所以讓我印象深刻，在於它把抽象的拓樸/統計問題，具體落地到「怎麼做器件、怎麼定義可量測的訊號、怎麼隔離出統計角的貢獻」的工程化路線。

在參訪當下，我最大的體會是：量子傳輸的美感在於把概念變成電路。QPC 不只是狹縫或散射中心，它在這裡同時是（i）產生準粒子的源頭、（ii）控制散射/穿隧機率的閘門、（iii）讓相位與統計性質進入可測雜訊/關聯函數的介面。這種「器件即物理模型」的研究哲學，與超快光學中「波形即控制參數」某種程度上互相呼應：兩者都把原本抽象的理論自由度，以工程方式具體化並變得可操作。

5. 學術收穫之三：Kondo 的 ARPES 教學熱忱與方法論完整性（含 spin-resolved / time-resolved）

在參訪中，另一個我特別想記錄的面向是 ISSP 教授們在「闡述方法」上的投入。以 Prof. Takeshi Kondo 為例，他不只是展示研究結果，而是花力氣把 ARPES（角解析光電子能譜） 的量測原理、可以回答的物理問題、以及實驗限制與延伸技術，系統性地講清楚。

Kondo Group 的介紹頁面本身就把 ARPES 作為「動量解析能帶可視化」的核心工具，並明確提到 spin-resolved 技術可辨識自旋極化能帶特徵，也提到以 pump-probe 實現 time-resolved ARPES 的方向。你在現場提問到 spin-resolve 的細節，他能耐心回應，這點對我來說意義很大：真正強的研究者往往不是只有結果，而是能把方法的「可行邊界」說清楚，並讓學生理解為什麼某些困難必須用特定架構解決。

而從其相關技術發展的公開資料也可見，Kondo 等人參與發展/描述高重複頻率真空紫外雷射結合 time-, spin-, angle-resolved 光電子能譜（tr-SARPES）的儀器方案，顯示他們對於「把量測能力推進到新的可觀測區域」有長期投入。對我而言，這再次呼應了我在 Itatani 團隊看到的精神：前沿凝聚態研究的關鍵之一，是讓「看得見」的東西更多、更乾淨、更可解析，從而逼近問題本質。

6. 研究環境比較的核心震撼：ISSP 的「理論—實驗合作」與 Ohtaka 算力作為公共基礎建設

如果要我用一句話總結 ISSP 給我的最大震撼，我會說：它把研究需要的協作與資源，以制度化方式固定下來，讓個人能力能被整個體系放大。

6.1 Ohtaka：算力「免費」與共同利用制度，如何改變研究行為

ISSP 的超級電腦中心（Supercomputer Center, SCC）運作模式非常具有代表性：它服務的不是單一研究室，而是面向凝聚態物理社群的共同利用平台。官方說明指出，研究者可提出 User Program 申請，經審查通過即可無償使用該中心設施。而其中主系統之一即為 System B（ohtaka），自 2020 年 10 月起運行。

這種「審查通過即可 free of charge」的制度設計，與台灣常見的「以計畫額度/時數/費用」形式申請算力的經驗相比，對研究心態影響非常直接：

1. 在免費且穩定可用的前提下，研究者更敢做 大規模參數掃描、做更多 對照組、也更敢在方法上冒險（例如更大超胞、更密 k-grid、更高精度收斂門檻）。
2. 理論與實驗的互相回饋更容易變成「日常工作流程」：實驗看到異常 → 理論端快速模擬 → 回到實驗調整條件 → 再迭代。
3. 對學生而言，算力不再像「昂貴資源」，而是研究語言的一部分，進而促進計算素養的普及。

6.2 硬體規格為什麼對第一原理計算特別關鍵（128 core/node、~27 GB/core）

Ohtaka 的硬體配置對材料/凝聚態計算非常友善。其 CPU nodes 使用 AMD EPYC（64core×2），也就是128 cores per node，並有 1680 個標準 CPU nodes 形成大規模平行運算池。更關鍵的是其 Fat nodes：每個 fat node 具備 3 TB 記憶體，且官方硬體資訊標示其 memory capacity per core 約 27 GB/core（以 112 cores/node 計）。對第一原理計算而言，這種高記憶體/核心配置的意義在於：

1. 大型超胞或含 SOC、較多能帶（nbands）、或較高 cutoff 的計算，往往卡在記憶體而不是純算力。
2. 計算中常見的瓶頸（對角化、波函數儲存、密度/勢能迭代暫存）對 RAM 非常敏感；高 RAM/core 使得每個 MPI rank 可配置更合理的工作負載，降低 memory swap 或 OOM 風險。
3. 對需要大量後處理（Wannierization、輸運、光譜模擬）或多步驟工作流而言，fat node 能承擔「單點高記憶體」任務，而 CPU node 承擔「大量平行」任務，整體架構更貼近實際研究需求。

換句話說，算力支撐不是口號，在 Ohtaka 這個案例裡是可以被具體硬體/制度細節支撐的研究事實。

6.3 Misawa 等人的計算研究：從 DFT 到強關聯/莫特體系，與軟體生態的形成

Misawa 的研究脈絡可見於其公開論文與引用紀錄，例如強關聯系統金屬–絕緣體轉變、量子臨界性等主題。更值得一提的是，ISSP 並非只提供硬體，還透過全國共同利用計畫推動計算軟體的開發與可用性：例如 PASUMS（Project for Advancement of Software Usability in Materials Science）被描述為由 ISSP 推動、支援凝聚態與材料科學重要軟體開發並預期在 ISSP 超級電腦上使用的計畫。

把這些元素放在一起看，就會發現 ISSP 的策略是「一整套」的：

硬體（Ohtaka）＋制度（共同利用、free of charge）＋方法/軟體（PASUMS 等）＋研究者社群（Misawa 等理論/計算群）。

這種配置自然就能孕育我所觀察到的現象：理論與實驗合作密切、研究迭代速度快、能夠長期攻克重大凝聚態難題。這也是我認為最值得台灣借鑑之處：我們不只需要單點式的設備升級，而是需要把「資源使用方式」與「社群協作機制」一起制度化。

6.4研究環境比較摘要（表格）

7. 補充觀察：Akiyama 的研究風格與他對交流的投入

在此次交流行程中，Prof. Hidefumi Akiyama 的角色值得特別被寫進結案報告的「人」與「制度」面向。從 ISSP 官方研究室介紹可見，Akiyama Group 的主題涵蓋半導體光電元件與雷射，包含量子線雷射、低閾值雷射與相關半導體物理議題，並將實驗問題回饋成物理與工程交界的新問題；ISSP 的研究亮點亦提到其在 gain-switched 半導體雷射短脈衝生成等方向的工作。這些都反映出他同時擁有「把物理做深」與「把技術做出來」的研究風格。

而就我親身經驗而言，更重要的是：Akiyama 教授對此次交流的付出不只是學術分享，更包含實際參與交流安排與後續延伸。他也親自前往台灣回訪，投入與同學面對面互動、聆聽課程展示、回應問題與鼓勵合作。這種「教授本人願意花時間走到對方場域」的投入，對交流品質有決定性影響：它讓合作不只是行政層面的備忘錄，而是能建立信任、形成長期互動的學術關係。

因此我也希望在報告中明確表達：若系上與教育部願意持續支持此類活動，它帶來的價值不只是單次參訪的見聞，而是能逐步累積「跨國研究網絡」與「人才培育的長期回饋」。這點對提升台灣整體學術環境，具有非常實質且可延續的意義。

8. 後記：東大教授回訪台大——以課堂成果回應國際交流（含干涉儀與裸眼 3D 展示）

此次參訪後，東大教授群回訪台大，讓整個交流形成了真正的「雙向」：不只是我們去學習，也讓對方理解台灣教學現場如何培養實作與研究潛力。回訪當晚的展示活動中，我向教授們介紹《光電實驗》課程中的兩個重點內容：

8.1 干涉儀量測薄膜厚度與折射率差：以光程差將材料性質變成可觀測量

我向教授們闡述干涉儀量測的核心觀念：材料引入的光程差如何造成干涉條紋的位移與相位變化，並可用於薄膜厚度或折射率差的定量推估。這個展示的重點並不在於背公式，而在於把「光學相位」如何被系統地轉譯成「材料參數」的可觀測量說清楚——這也呼應了我在 ISSP 看到的研究精神：方法論本身是物理理解的一部分。

8.2 裸眼 3D 的製作：把光學設計與視覺機制結合成可重現的效果

我也展示裸眼 3D 的製作概念與流程，說明如何利用視差分離、影像配對與光學結構（例如特定排列/遮罩/成像策略）讓左右眼接收不同資訊，進而形成深度知覺。這個題目看似「應用」，但本質上仍是光學與人類視覺系統的物理解釋：如何把幾何光學與資訊分配設計成穩定、可重現的立體效果。

特別值得一提的是，Prof. Akiyama 對整體交流活動投入極多，且親自來台參與，這對同學而言是一種很直接的鼓舞：當世界頂尖研究者願意用同等認真的態度看待我們的課堂成果，交流就不再只是「我們去拜訪他們」，而是一種共同建立學術互信的過程。我也因此更期待系上與教育部能持續支持此類活動，讓台灣的學術環境在國際互動中變得更強、更開放、更能吸引與培養人才。

9. 致謝與結語

本次行程由電機系彭隆瀚教授《光電實驗》課程所支持辦理，經費來源為教育部。身為物理系學生，我特別感謝電機系願意給予跨領域學生參與機會，使我能以不同視角理解超快光學、量子傳輸與凝聚態研究體系。同時也感謝東大 ISSP 的教授與研究人員在學術分享、導覽與交流上的協助，讓我得以從研究流程、方法論、以及研究環境制度三個層面，對「世界頂尖凝聚態研究如何被系統性支撐」形成更具體的理解。

此行帶給我最大的收穫，是看見一種可被複製與學習的模式：理論×實驗×算力不是口號，而是可以被制度化、被資源化、被社群化地落實。若台灣能在制度與基礎建設上逐步朝此方向推進，對整體研究深度與國際能見度，將會是長期而深遠的提升。

1. 前言：參訪背景與柏校區的學術生態

回想起來，真的很感恩能有這樣一個機會。因為修習了彭隆瀚教授的光電實驗課程，讓我有幸能踏上日本東京大學物性研究所Institute for Solid State Physics（ISSP）進行短期參訪的旅程。這次的經歷不只是開拓了我的學術視野，更讓我親眼見證了日本頂尖實驗室是如何運作的──那種震撼，至今仍記憶猶新！

遠離東京市中心的喧囂繁華，座落在千葉縣的東大柏校區（Kashiwa Campus）就像是學術界的一方淨土。這裡的氛圍寧靜而祥和，井然有序的環境讓人的心自然而然地沈澱下來。特別是ISSP主建築那種帶著工業風格的莊嚴感，以及內部寬敞明亮、一塵不染的空間設計，竟讓我想起了熟悉的台大社科院──那種既現代又親切的感覺,讓身在異鄉的我們多了幾分歸屬感。

參訪期間，我們入住在校內的Kashiwa Guest House。說實話，原本對學校宿舍真的沒抱太大期待，但這裡的條件實在讓我們驚喜不已—單人房裡設備一應俱全，甚至連浴缸都貼心地準備好了。這份超乎預期的舒適，不僅僅是照顧了我們的生活起居，更讓我深刻感受到東京大學對每一位來訪學生與學者的那份重視與真誠。

在這趟參訪中，最讓我覺得充實且珍貴的，莫過於能親身走進一間間不同類型的實驗室，透過教授們精彩的簡報，真正深入了解他們多年來投注心血的研究成果。這裡的學術光譜之廣令人驚嘆：有的教授在理論計算的抽象世界裡細細推敲，有的專注於解決實際的工程難題，更有的致力於探索極端條件下物理世界的奧秘。這些在參訪過程中激盪出的火花與感悟，我想透過這份心得好好地與大家分享！

2. 行前準備：一段從猶豫到堅定的旅程

還記得大三下學期，為了選第二門十選二實驗，我思考了好久。翻看著之前修過的課程清單，發現只有光電導論和實驗課──光電實驗課比較相近。而且上完光電導論後,我發現自己學到了很多從高中物理延伸出來的光學與電學概念，課程中也提到了許多教新的技術應用，像是矽光子學（silicon photonics）和光纖感測（optical fiber sensing）等等，整體下來收穫滿滿，也對這個領域產生了濃厚的興趣。

但當時有個小困擾，身邊比較熟的幾位同學對這一塊其實興趣不大，找不到隊友的我只好硬著頭皮一個人選了這門課。第一堂課聽到幾乎每週都有作業報告，還要完成一份頗具難度的期末報告時，老實說我心裡真的有點想打退堂鼓。幸好，在其他同學的鼓勵下，我還是堅持了下來。現在回想起來，修彭教授的光電實驗真的讓我學到好多實作的知識，教授和助教們對每一次實驗的設計都非常用心，而最終也讓我有了這次來東京大學參訪的寶貴機會。可以說，修習這門課絕對是我大學期間做過最正確的選擇之一！

上學期我的組員是廖宇軒同學，而他在上學期就有機會來東京大學參訪了。當時的我真的非常羨慕，心裡默默期待著自己也能有這樣的機會。依稀記得老師說過本學期還會有東大研習的機會，我便在心裡暗暗下定決心，一定要認真做好每一次實驗，努力爭取前往東大的機會。

非常幸運的是，在大三升大四的暑假,彭老師問我要不要去東大時，我二話不說就馬上答應了！這份機會得來不易，我也真心感謝系上對這個活動的全力支持。

雖然出發前因為我外籍生的身分需要辦理簽證，過程有些波折，但好在最後還是順利解決，成功踏上旅程。出發前，彭隆瀚教授也很貼心地為我們介紹了東京大學各位教授的研究領域，讓我們能先對他們的研究方向和成果有個初步的認識。就這樣，帶著既緊張又興奮的心情，我們出發前往東京大學，展開這趟充滿期待的學術之旅。

3. 第一天：從所長致詞到四大實驗室巡禮

參訪由ISSP所長廣井善二教授（Prof. Zenji Hiroi）揭開序幕。所長親切地介紹了物性研究所的歷史與各組研究方向，讓我對接下來的行程充滿期待。

緊接著是四位教授的研究分享：三輪真嗣教授（Prof. Shinji Miwa）專注於自旋電子學與分子束磊晶（MBE）；井手上敏也教授（Prof. Toshiya Ideue）深耕二維材料；井上圭一教授（Prof. Keiichi Inoue）和林久美子教授（Prof. Kumiko Hayashi）則聚焦生物物理領域。

三輪教授的實驗室研究電子自旋、材料手性（chirality）與磁性材料。最吸引我注意的是一台製造金屬薄膜的大型設備，結合了真空製造與電漿射擊功能，占地約兩坪，造價高達兩千萬台幣！設備表面包覆鋁箔紙以利溫度均勻傳導，因為製造真空時需加熱蒸乾水氣。這些細節讓我看見實驗背後的巧思。

林教授透過螢光標記觀測活體組織中的動力蛋白等小分子。我們親眼在顯微鏡下看到仍在活動的生物胞器，那種感覺很奇妙！林教授很有趣，研究室裡有一整面漫畫書牆─據學長說這些是老師家裡堆不下搬來的。這樣的生活氣息為學術空間增添了溫度。

教授們也詳細解說如何用螢光技術觀察肌動蛋白、肌凝蛋白的移動，以及粒線體在細胞骨架上的穿梭。原來可以用物理方式理解身體內每刻發生的微觀現象！

值得一提的是，林教授團隊有位中國研究生全程用中文為我們講解，讓我倍感親切。後來發現ISSP會講中文的人不少，接下來幾天也常有中文母語者導覽，讓參訪更加順暢。

井上教授研究光學與生物分子觀測，特別是視紫質（rhodopsin）。實驗室有三個房間，滿是鏡片組件與精密儀器。除了觀測，他們也運用機器學習分析數據。負責講解的加藤義孝助教謙遜有禮，讓參訪氛圍很愉快。

井手上教授研究二維材料與量子相關課題。雖然我對此領域理解有限，但實驗室裡那些為特定目標自製的設備─如加長型探測器─展現了研究者因地制宜的創新精神。

當天的學術課程內容紮實。三輪教授介紹自旋電子學研究，包括利用分子束磊晶成長磁性材料與自旋軌道交互作用。井手上教授分享二維材料中的奇異傳輸現象，如非線性霍爾效應與磁振子介導的熱響應。最令我印象深刻的是他講解如何透過施加應變控制超導二極體效應，展示此效應由材料本質決定並依賴晶體對稱性。林教授團隊則介紹如何用先進成像技術與統計物理分析細胞內馬達蛋白動態。

老實說，當時光是跟上節奏就很吃力，許多專業術語都是新挑戰。但一個早上下來仍覺收穫滿滿。教授們用平易近人的方式介紹，只要有比普物稍深的基礎就能理解核心概念。這感覺像站在巨人肩膀上，雖還看不清全貌，但已能感受那片學術天地的遼闊。

4. 第二天：量子傳輸與雷射光學

第二天由橋本昌征教授（Prof. Masayuki Hashisaka）帶領我們進入分數量子霍爾效應與量子傳輸的世界。先由助教和研究生帶領參觀，再由教授親自解說，這樣層層遞進的方式讓我逐步吸收了量子物理的概念。

隨後參訪了秋山英文教授的半導體雷射、松永隆佑教授（Prof. Ryusuke Matsunaga）的太赫茲光譜學，以及板谷治郎教授（Prof. Jiro Itatani）和小林洋平教授（Prof. Yohei Kobayashi）各自在雷射領域的研究成果。

秋山教授的實驗室分為多個區塊，有的與東大其他教授合作，有的與NASA共同開發太空材料，展現了ISSP的開放格局。

最震撼我的是教授們改造儀器的能力。秋山教授說他們會購入設備後依研究需求大幅改裝，有台機器經多次修改後原廠零件已面目全非，教授笑稱廠商來了也修不了。這打破了我過往「按手冊操作」的思維─頂尖學者會將工具改造成最適合的形式，這份創造力讓人折服。

秋山教授研究半導體光子特性與p-n接面雷射，甚至探究螢火蟲的發光原理。他珍惜每件設備，還分享了與一台老機器的故事，讓人感受到研究者與工具間的情感連結。

松永教授鑽研太赫茲光學與物質電磁響應。實驗室雖然不大，但處處可見精心搭建的鏡片觀測平台，展現研究的精緻與嚴謹。

板谷教授專攻阿秒雷射，研究相位控制與材料在強電磁場中的表現。助教水野智也先生領我們看了三個房間，每間都塞滿精密儀器與支架，視覺上極具震撼力。他說半年就能上手這些設備──聽起來有些不可思議！

板谷團隊用超短脈衝捕捉阿秒時間尺度的電子行為，揭開過去無法觀測的量子現象，這份對基礎物理的突破深深吸引著我。

小林教授善於闡述研究願景。他針對未來勞動力變化，發展雷射加工自動化技術，運用數位孿生與深度學習預測加工結果。團隊建立了材料資料庫結合AI，能推算最佳雷射參數，成功連結理論與產業應用。

實驗室有條三十公尺長的共振管，雖已閒置多年仍氣勢非凡。工具線材滿室，充滿研究活力。小林教授坦言：「雷射切割用了幾十年，但為何能切其實沒人說得清，我也不例外。」這份實在讓人會心一笑。

下午在ISSP雷射實驗室，我發現許多設備都是團隊自製。秋山教授展示他手工組裝的複雜儀器，強調科學家應親手建造研究工具。光看就能感受其精密度，背後需要多紮實的功底！

板谷實驗室裡建構雷射系統所需的零組件數量更是驚人，整個空間被實驗平台占據。看著這些複雜系統，我深刻體會到背後需要的專業深度與耐心。

這一天讓我領悟：卓越研究需要的不只是理論素養，更要有動手能力、改造勇氣與持續探索的熱情。

在結束第二天充實的行程之前，秋山英文教授特別邀請所有參與研習的師生，在學生餐廳內舉辦了一場溫馨的感謝晚宴。晚宴氣氛輕鬆愉快，餐點豐盛精緻，展現了日本人待客的用心與細膩。席間，台大電機系的陳奕君教授代表團隊起身致詞，誠摯表達了對東京大學物性研究所這幾天來細心安排與周到照顧的深切感謝。秋山教授也親切回應，再次熱情歡迎台大電機系的同學們未來有機會能到東京大學進行更長期的研習或交流，期待雙方能建立更深厚的學術合作關係。

我和幾位同學一邊享用著精心準備的美食，一邊把握難得的機會與三輪真嗣教授進行了深入而有趣的對話。我們聊到許多關於日本高等教育體制以及與台灣之間的顯著差異。透過交流，我發現一個很特別的現象─日本學生絕大多數傾向於在本國完成學士和碩士學位，選擇出國深造的比例相對較低，這與台灣近年來鼓勵學生海外求學的風氣形成鮮明對比。

對於這個現象，三輪教授提供了深刻的文化解讀。他解釋道，這與日本社會長久以來極為重視「忠誠」的文化傳統有著密不可分的關係。在日本企業文化中，一個人通常會在同一家公司工作直到退休，這種「終身雇用」的觀念已深深植根於社會價值體系中。這種對組織忠誠的期待，也自然而然地延伸並影響到教育領域─學生被期望在本國的大學體系內完成學業，因為這樣在未來求職時會更容易被日本企業接受和認可。許多日本公司在招募時，仍然偏好從國內知名大學畢業的學生，認為他們更能融入既有的企業文化與工作模式。

不過，三輪教授也坦言，近年來這種狀況已經逐漸在改善之中。隨著全球化趨勢加速，越來越多日本學者和教育工作者開始意識到，將視野侷限在本國並非長遠之計。三輪教授本人就相當認同「讀萬卷書不如行萬里路」的理念，他認為年輕學子應該多多走出國門，到不同的國家體驗不同的學術環境和文化氛圍，這對於開拓個人眼界、培養國際視野以及提升研究創新能力都有著無可取代的價值。他也特別鼓勵有能力、有抱負的同學們勇敢踏出舒適圈，把握機會前往海外深造,接觸最前沿的研究資源和多元的思維方式。

那一晚，除了餐點美味可口令人回味,與三輪教授之間關於文化差異、教育理念、社會價值觀的深度對話更是讓我收穫滿滿。我們討論了東西方教育哲學的異同,分享了各自對學術生涯規劃的想法,也交流了對未來科研發展趨勢的觀察。這些跨文化的思想碰撞與交流,讓我更深刻理解到不同社會背景如何塑造人們的選擇與價值判斷,也讓我重新思考自己未來的學術道路該如何規劃。這場晚宴不僅是對幾天研習活動的完美收尾,更在我心中留下了深刻而美好的印象,成為這趟東京之行中最溫暖、最有意義的回憶之一。

6. 第三天：從奈米觀測到超級電腦

第三天重心轉向理論研究與尖端實驗設施。谷內敏之教授（Prof. Toshiyuki Taniuchi）詳細介紹了他在雷射光電子顯微鏡領域的突破性研究─這項技術不僅能在奈米尺度精確觀察材料的磁區分布、化學成分變化及電子結構特徵，更難能可貴的是具備時間解析功能，能夠捕捉並記錄物質在極短時間內發生的超快速動態變化過程，為材料科學研究開啟了全新視野。

隨後，加藤岳生教授（Prof. Takeo Kato）與三澤貴宏教授（Prof. Takahiro Misawa）分別分享了各自在理論物理領域的深入研究。老實說，他們講述的理論內容對我而言相當艱深，許多部分我還無法完全理解。儘管如此，兩位教授在講課時所展現的學術熱忱與對研究的投入令人印象深刻。對於有志朝理論物理方向發展的同學來說，ISSP無疑提供了絕佳的研究環境與學術氛圍。

接著，我們參觀了ISSP引以為傲的超級電腦─Ohtaka。這台機器的硬體配置相當驚人：擁有1680個標準CPU節點，另外配備8個配置大容量記憶體的「胖節點」，每個節點搭載128核心處理器。雖然節點數量相對有限，但這樣的架構設計仍足以執行大規模的平行運算任務，支撐複雜的理論模擬與數據分析工作。

還沒踏進機房，遠遠就能聽見機器持續運轉的低沉聲響。當厚重的機房門緩緩開啟那一刻，震耳欲聾的噪音瞬間撲面而來，彷彿進入了另一個世界。隨著我們逐步靠近電腦主機，聲音變得更加尖銳刺耳，甚至讓耳朵感到隱隱作痛。機房內部，數十台風扇與空調系統全天候不間斷運轉，而水冷系統更是持續循環，帶走這些高速運算所產生的龐大熱能。站在一排排機櫃旁邊，我能清楚感受到從設備中散發出的逼人熱氣，那種熱度讓人真實體會到「算力」這個抽象概念的具體存在。

最令我驚訝且印象深刻的是，這台超級電腦完全開放給ISSP所有師生使用。無論是教授或學生，都能自由申請使用資源進行大量理論計算與模擬實驗，這充分彰顯了東京大學願意投入大量資源支持學術研究的決心與魄力。這樣等級的基礎建設與開放政策，正是頂尖研究得以持續開展並保持競爭力的重要根基。

參觀完令人震撼的超級電腦後，這次為期數日的物性研究所研習之旅也正式畫下句點。由於隔天下午才搭機返回台灣，我們把握這段寶貴的自由時間，決定深入探索東京這座城市。

第一站我來到了熱鬧非凡的澀谷，親眼見證那個在無數影視作品中出現的澀谷十字路口─當綠燈亮起時，成百上千的行人從四面八方同時穿越馬路，場面確實壯觀。我也特地去看了那座著名的忠犬八公銅像，感受那份跨越時空的忠誠與感動。隨後，我沿著熱鬧的街道一路漫步到充滿年輕活力的原宿區，感受東京不同街區的獨特氛圍。

不過讓我頗感意外的是，東京的許多商店幾乎都在晚上7、8點左右就關門了，這與台灣夜生活豐富的習慣大相徑庭。所幸我們有提早開始逛街行程，雖然時間有限沒能逛完所有想去的店，但我還是成功入手了心儀已久的牛仔褲和鞋子，算是滿載而歸。

隔天早晨，收拾好行李後，我前往東京著名的精神地標─明治神宮參拜。當天天氣格外舒爽宜人，陽光溫柔地灑在翠綠的樹林間。更幸運的是，我恰巧遇見一對新婚夫妻正在神宮內舉辦傳統日式婚禮，新人身著華美的和服，親友隆重相隨，整個場面莊嚴而盛大，讓我有機會親身體驗日本傳統文化的深厚底蘊。我也虔誠地購買了御守，祈求來年一切平安順利，學業研究都能有所突破。

中午過後，我終於來到此行最後一站─東京大學本鄉校區。校園內種植著大量楓樹，此時正值秋季，滿眼盡是層層疊疊、色彩斑斕的楓葉，從金黃到火紅交織成一幅絕美畫卷，真的美得令人屏息。漫步在東大校園中，我感受到一種與台大相似的既視感─建築風格同樣散發著歷史韻味與學術氣息，都有著那種頂尖學府特有的沉穩與厚重。唯一明顯的差別在於，東大位於較為偏僻的丘陵地區，從校園到最近的地鐵站仍有一段不算短的距離。或許這正是日本人的獨特哲學─刻意將學術殿堂與都市喧囂分隔開來,讓研究者能在相對寧靜的環境中專注投入學問,不受外界過多干擾。

然而有趣的是,雖然東大校園位置相對偏遠,但東京這座城市本身卻擁有數不盡的購物街區和令人垂涎的美食,生活機能其實非常便利且豐富。如果在東大求學,你會發現這裡完美實現了「Work Life Balance」的理想狀態─平日可以在安靜的校園裡專心做研究,週末或閒暇時刻又能輕鬆前往市區享受都會生活,逛街、品嚐美食、體驗文化,工作與生活各得其所,互不干擾卻又相得益彰。這樣的環境配置,對追求學術卓越同時又希望保有生活品質的研究者而言,確實是相當理想的選擇。

7. 後記：一場跨越國界的雙向交流

結束東大參訪後的隔週，東大的秋山英文教授、小林洋平教授、三輪真嗣教授、谷內敏之教授等幾位老師，專程來到台大電機系參觀我們光電實驗課的教學設備。這一次角色互換，換成我們向教授們介紹系上的實驗器材。

雖然我們的設備無論在規格還是規模上，確實都遠不及教授們實驗室裡的頂尖儀器，但讓我感動的是，教授們依然非常認真地聆聽我們的每一個介紹。那一刻我深深感受到學術交流的溫度─不在於設備的高低,而在於彼此對知識的熱忱與對後輩的關懷。

這次的經歷也讓我心中升起一個願望：希望有朝一日台大電機系也能發展到像東大物性所那樣的規模，擁有更完善的研究環境,啟發更多學弟妹踏入光電領域。我想，這或許也是我們前往東大參訪的最大意義──不只是去看、去學,更是為了帶回那份對卓越的嚮往,在自己的土地上播下希望的種子！

參訪過程中，秋山教授也再次熱情洋溢地向在場同學詳細介紹了東京大學提供的各種國際交流機會，包括暑期短期實習計畫、研究生交換項目、以及長期攻讀學位的各種獎學金方案等。他誠摯歡迎台大同學們積極申請，表示東大非常樂意接待來自台灣的優秀學子，並願意提供必要的研究資源與生活協助。聽完這些詳盡的介紹後，我心裡已經悄悄開始盤算著未來的可能性──如果能找到真正讓我感興趣且願意深入探索的研究主題，我非常希望能在2026年暑假期間再次前往東京大學，進行為期更長、更深入的研究實習，在那裡繼續學習成長。

在這篇心得的尾聲，我也想藉此機會誠摯地鼓勵所有台大電機系以及其他科系的學弟妹們：如果未來有任何海外交流、參訪學習的機會出現在你們面前，請千萬不要因為擔心語言能力、害怕陌生環境、或是覺得自己準備不足而猶豫退縮。勇敢地去爭取、去把握這些珍貴難得的交流機會！最後，我要衷心感謝台大電機系彭隆瀚教授慷慨給予我們這個寶貴的機會，讓我們能夠親身前往東京大學進行深度學習與交流。也要感謝系上行政團隊在籌備過程中的全力支持與協助，讓整個行程得以順利成行。更要特別感謝東京大學物性研究所秋山英文教授、小林洋平教授、三輪真嗣教授、谷內敏之教授以及所有參與接待的師生們的熱情款待與悉心安排，讓我們在異國他鄉感受到如家般的溫暖！這次的經歷將成為我學術生涯中一段珍貴而美好的回憶，也將持續激勵著我在未來的研究道路上不斷前行！