【勁報記者于郁金/臺南報導】高熵材料由多個主要元素在接近等莫耳下組合而成，是近年材料科學最熱門領域，元素多樣化組合突破傳統限制讓週期表產生新生命，也開啟了材料應用創新選擇。

 

國立成功大學電機系施權峰教授組成跨領域高熵團隊，結合成大材料系劉浩志教授、許文東教授、臺師大光電所楊承山教授，及成大葉政賢博士生等研發團隊的專業，運用鍍膜、計算材料科學、太赫茲(兆赫)光電子學、原子級表面技術，解鎖該領域重要學術課題，研發出全新高熵材料，兼具導電又耐磨特性；將其鍍製在原子力顯微鏡探針表面時可延長使用壽命，並增強探針在掃描物體表面時原子級表面影像；這項傑出成果已刊登在國際頂尖期刊「Nature communications」，引起全球關注。

 

這項研究從光學、力學、電學和計算材料科學的學理出發，提出高熵材料可透過元素線性組合設計電導，並證明電子傳輸行為跟電子有效質量、電漿頻率與鬆弛時間有關聯，這是高熵材料領域重要發現；在此基礎之上，未來高熵材料設計將更為寬廣，論文標題為 Low-frequency conductivity of low-wear high-entropy alloys。(期刊連結https://www.nature.com/articles/s41467-024-49035-0)

 

施權峰教授表示，這篇研究是跨領域合作成果，在高熵合金導電機制學理上有重要貢獻，相關延伸應用能夠帶來半導體、連接器、通訊、被動元件等產業，並帶來突破性革命。

 

許文東教授指出，高熵合金過往研究著重在其機械性質，然對其光學性質和電性質研究可拓展其在半導體領域應用，對一個新興材料而言是很令人興奮的事；透過模擬計算方法，開發高熵和金的光學性質和電性質預測模型，可加速這種材料在光電半導體應用，有助於將此材料推向產業化。

 

劉浩志教授表示，高熵材料的研究已經由學理的探討，進入了產業應用的階段；這次將高導電低磨耗高熵材料應用在掃描探針量測技術上，確切展現高熵材料優勢，也開啟了更多產業關鍵技術提昇可能。

 

楊承山教授說明，高熵材料全新電子傳輸與光學特性將決定其可應用場域，而如何從基礎物理出發，發展出適合它的量測手段並描繪出機制，將有助於提升未來光電半導體元件之效能和設計理念，團隊感謝國科會高熵專案計畫多年支持。(國立成功大學提供照片)