研究第一作者謝孆慧同學
【記者 劉丹/整理報導】交通大學研究成果再次躍上頂級國際期刊！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。這項研究大幅突破現有鐵電材料系統限制，十月刊登於《Nature Communications》期刊。
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，展現交大培育的學生與研究團隊，足與世界頂尖學府及研究團隊比肩。其中第一作者謝孆慧為交大培育之優秀研究員，朱英豪教授表示，謝孆慧同學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。
曾在德國交換學生的謝孆慧表示，相較之下台灣資源較少，但朱英豪教授幹勁十足，對數據品質非常要求，即使要承受更大壓力，她仍決定留在交大攻讀博士。謝孆慧說，反覆觀察鐵酸鉍20個月，要時時比對數據變化，需要極大耐心；也要習慣長時間一個人面對機台，她曾經在實驗室一待就是24小時，笑言「做研究需要耐心也需要體力」，抱持著想把事做好的決心，一路支撐到現在。經歷過低潮的她曾質疑過這題目是否有價值，獲得《Nature Communications》刊登無疑是最大的肯定。