物理系張慶瑞獲頒美國物理學會會士

物理系張慶瑞教授由於在物理科研的傑出成果,深獲國際注目,日前獲頒「美國物理學會會士」(APS Fellow)!除了學術表現,張教授在行政與國際合作方面也深獲國際肯定,此次獲選原因為其在磁學理論與自旋傳輸的計算模型的傑出貢獻外,美國物理學會同時表彰他在亞洲物理界的國際合作與物理教育的傑出領導地位。

美國物理學會創辦於1899年,具有百年以上的歷史,是一個非營利科教組織,長期致力於推廣物理學相關研究與教育,發行刊物及舉辦學術會議等活動。美國物理學會每年由全體會員中根據研究成果之獨創性及對物理研究的突出貢獻,經過極為嚴謹的審核過程,遴選出總名額0.5%以內的學者專家,授予會士榮銜,因此能榮獲「美國物理學會會士」被公認是全球頂尖物理學家最高榮譽之一。截至目前為止,經由台灣地區經提名而當選的美國物理學會會士僅約十名左右。

張教授自1988年從UCSD返台後即注意到當時新興的自旋學子學(spintronics),他舉辦小型研討會在台灣各地講演,向物理學界介紹自旋電子學的重要性,這在當時高溫超導體的主流研究潮下是曲高和寡的,然而也由於他的堅持,今天台灣是在快速興起的自旋電子學中占有一席之地,與張教授當年的努力有極大關係。張教授目前帶領一個研究群,專注研究磁性材料的快速翻轉與二維電子系統的自旋傳輸現象。與世界各地的主要研究學者有良好互動,合作成果更促進對磁性基本理論的了解與自旋傳輸的機制的掌握。最近著重於二維電子氣系統內的自旋傳輸現象,尤其是在有Rashba 和 Dresselhaus 的自旋軌道藕合機制系統。近五年來主要貢獻至少有:

(a).提出將自旋軌道藕合視為non-Abelian SO 規範場,利用unitary 規範轉換可將有SO藕合的Hamiltonian 在適當規範下變成自由電子氣系統加上一 spin-rotation operator 。這方法提供一非常有效機制來研究自旋靜動與自旋干涉的問題。

(b).開發廣義Landauer-Keldysh formalism研究任何晶體結構的系統,並能結合能帶計算的結果使得問題更精確地與實驗比較並推薦最好的材料方向給實驗學者。除了半導體系統外,這方法預測在蜂巢狀的六角晶格的薄膜上都應該能夠看到清楚的spin-Hall效應。

(C)在spin pumping方面,利用座標轉換的理論提出一個簡潔而有效的方式來解釋共振中的磁化如何成為自旋波的起源,並利用NEGF的方法精確的將四個自旋流的terminal問題解出,這替自旋微波接受器提供了簡易的解釋。由這些傑出貢獻,張教授與他研究群曾獲得TSMC,磁性學會與臺大的傑出論文獎。張教授也參與許多學術組織與行政的活動,每一個單位都因為他的參與而有大幅改變。他擔任臺大物理系主任期間,物理系的國內外學術表現的變化有目共睹。當時他也兼任奈米儲存研發中心主任與臺大理論中心主任,目前此二中心在國際間也逐漸發揮功能。國際上,張慶瑞教授曾任亞洲物理學會執行長,IEEE 磁性協會常務理事,國際物理與應用物理聯盟磁性分會理事等多項要職,這些工作的推動使得台灣學界的國際知名度大幅提升。他目前除擔任許多知名學術雜誌的評審委員外,也由於傑出的學術表現與國際知名度,新成立的SPIN學術期刊已邀約張教授擔任主編。

張教授擔任台灣物理學會理事長時期,負責推動2005世界物理年的全球活動,101大樓的E=Mc2的物理光耀世界項目中,勇奪全世界第一使得台灣物理能至瑞士領取世界獎項。台灣物理學會也因此與許多國家簽訂雙邊互惠約定,使得國際知名度快速提高。目前張教授也是台灣磁性技術學會理事長與亞洲磁性學會副理事長。此外張教授也參與許多教育與國際合作事務,在推動物理活動時他也注意到女性參與科學活動比例偏低的現象,因此大力協助國內推動女性科學活動相關事務,目前他也是IUPAP女性物理工作小組中少數男性成員之一。平心而論,張慶瑞教授的全心投入研究,教育與學術相關活動的結果,帶動了周遭同仁的熱情參與,也使得臺大與台灣的物理快速成長。