細膩特質處理研究細節 交大博士生研究躍登國際期刊

新網記者歸鴻亭台北報導
2016/11/15 下午 05:00:01 / 科技新知

　交通大學材料所博士生謝孆慧與指導教授朱英豪的研究成果「Permanent Ferroelectric Retention of BiFeO3 Mesocrystal」，透過雷射分子束磊晶技術設計成長新穎的介晶體結構，輔以壓電力顯微鏡分析，使鐵電材料自發極化記憶態的永續維持成為可能。

交通大學材料所博士生謝孆慧。(交通大學提供)

　鐵電材料為具有自發極化效應的材料體系，利用鐵電材料的自發極化特性加入電場控制時，不同的極化方向可對應到記憶體中的「0或1位元」，此特性在關掉外加電場時也不會立即消失，加上反轉速度快的優勢，使鐵電記憶體躋身下一代新穎記憶體的候選人行列。

　然而，鐵電材料製成的非揮發性記憶體元件往往隨著時間變化打亂極化場，損失記憶資訊的可靠度。經過兩年觀察，團隊找到解決鐵電保留時間問題的方法，利用相對較硬的基材材料透過磊晶應力包圍鐵酸鉍介晶體，達到抑制自發性極化隨靜置環境翻轉，使鐵電極化態永久性保留的目標得以實現。實驗中成功將鐵酸鉍極化保留時間從200小時延長至20個月仍未消失，大幅地突破目前所有鐵電材料系統的相關限制，加強鐵電材料在未來的應用性與可靠度；此一延長存取保留資料的特性，也為記憶體開發提供一項新材料。

　此研究從第一作者、通訊作者到研究課題設定與進行都由交大團隊主導，其中第一作者謝孆慧為交大培育之優秀研究員，朱英豪教示，謝孆慧自大學專題就在他的實驗室學習，並一路攻讀至博士班；她細膩刻苦的實驗態度，是這項研究成功的最大關鍵，需要細心地分析鐵電自發極化方向隨著時間的細微改變，在材料成長領域難度極高。

　這項研究大幅突破現有鐵電材料系統限制，10月刊登於《自然通信》(Nature Communications)期刊。