撰文：陳為霖(電機系大四)

參訪日期： 2025/03/03–2025/03/05

參訪內容

一、鐳射和同步加速器研究

在光學與雷射技術領域，小林 洋平（Yohei Kobayashi）教授的團隊致力於打造雷射加工的數位雙生系統，利用 AI 來提升雷射加工的精度與品質，並以此回應日本勞動力短缺的挑戰。令我感到有意思的是，教授的研究的雷射加工技術已經達到企業的水準，但因為日本法規的關係，使他無法同時成立公司。這也讓我了解到，學術與產業的道路並非逕渭分明，而是與地方制度、文化緊密的結合在一起。

在 X 射線與電子結構研究方面，木村隆志（Takashi Kimura）教授使用 X 射線自由電子雷射器以及同步輻射與高次諧波技術開發新的微成像技術，進行高精度的材料分析。

二、材料科學與量子物性

在理論計算與材料模擬方面，尾崎泰助（Taiske Ozaki）教授的研究主要聚焦於發展第一性原理計算，教授開發了基於密度泛函理論(DFT) 的計算方法，進行材料設計與物性研究。此外，我們還參觀了超級計算機中心（Supercomputer Center,SCC），這是 ISSP 運營的一個高效能計算系統，並且開放給日本所有從事凝聚態物理研究的學者使用。該中心擁有強大的運算能力，能夠進行如電子結構計算、量子材料模擬與大規模分子動力學研究等複雜的數值模擬。

三輪真嗣（Shinji Miwa）教授的研究結合了半導體工程與超高真空薄膜生長技術，來開發由不同材料介面組成的多層器件。他的研究也涉及拓撲反鐵磁材料，並可能在未來自旋電子學與量子計算領域帶來新的應用。

三、高磁場(MegaGauss)與低溫物理

小濱芳允（Yoshimitsu Kohama）教授的研究團隊利用磁束濃縮法來產生短脈衝超高磁場，以此探索極端條件下的物理現象。教授透過超大電容釋放出極高的電流，在銅環上瞬間產生超高磁場，並設計電路以及FPGA 編程控制脈衝磁場。

山下穣（Minoru Yamashita）教授研究絕緣體中的熱霍爾效應，他透過超低溫恆溫設備觀察磁斯格明子晶格中磁振子的拓撲熱霍爾效應，並觀察到了與理論吻合的熱霍爾訊號。另外，教授也負責管理低溫服務實驗室，該實驗室負責供應液氦和液氮，並且擁有自己的液化器，可以從蒸發的氦氣中生產液氦，然後回收和凈化以重新冷凝。

收穫與啟發

這次參訪東京大學物性研究所（ISSP）不僅包含豐富的學術活動，也有許多與教授、學長和同儕交流的機會。第一天午餐時，我一邊看著窗外飄雪，一邊聆聽教授們的對話，深刻體會到學術文化的獨特性：它兼具高度的個體自由與思考獨立性，同時又強調合作與溝通。

晚餐時與東大的學長們共進餐敘，學長們相當親切，分享了攻讀博士的思考歷程。他們認為熱忱、穩定的心理素質，以及從 seminar 中摸索出專長，是重要的判斷依據。他們也鼓勵我們未來若進入東大，不妨一起健身，「論文可以寫不出來，但六塊肌不能不練！」這樣的互動讓我感受到東大學長與學弟妹之間的友善。

這三天的參訪，我觀察到教授之間緊密的合作，也感受到學術研究與政府、社會之間密不可分的關係。這些經驗開啟了我認識學術文化的新視野，帶給我許多的學習與反思，讓我更加意識到物理研究不僅是對基礎科學的探索，更與技術創新與實際應用息息相關。

感謝系上與東大的安排，讓我有機會拓展視野、深入學術現場，這段經歷對我而言是一場極具啟發性的旅程。