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。