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氧化物材料具有多樣之結構特性，可以形成簡單之二元氧化物，亦可形成複雜之多元氧化物，同時包含許多特殊之優良性質，舉凡超導特性、巨磁阻特性、焦電、壓電、介電、半導、導電、磁性、光性等，幾乎包含所有物理性質。氧化物電子目前正蓬勃之發展，為下一個世代之電子元件提供另一種解決方案。本計劃第一年已獲補助建立雷射分子束磊晶，可以快速大幅提升我國學界與業界在氧化物磊晶研發之實力。計劃要建立之系統雷射分子束磊晶平台，將具有高工作氣壓之RHEED來進行臨場薄膜之成長，這樣的系統可以提供氧化物磊晶薄膜技術龐大之資料庫。此一磊晶成長平台之建立，可以快速提昇我國於氧化物磊晶成長之基礎能力，可以繼續利用此平台研發新穎與新功能之材料。高品質之材料為固態物理研究之基石，此平台建立後，已經為以量測為主之研究群，提供樣品確保其樣品之品質。另外對於成長氧化物磊晶有興趣之研究群，這樣的平台提供共同研發之機會，可以藉由計畫主持人長期之經驗，快速的建立起新製程，以利其他研究群材料之快速開發。第二年將計畫延伸此平台之完整性與功能性，在此系統上增加高真空掃描系統，此系統除了可以解決目前成長系統研發速度受限之缺點，亦可提供另一個快速與安全平台，可以讓成長我之高品質磊晶薄膜立即進行特性之量測，此兩部分將相輔相成，可以將我國氧化物磊晶之技術更往前邁進一步，此系統將成為國內成長氧化物薄膜之模範平台，可以厚植本國在此領域研發之能力。此一平台亦提供業界快速取得多功能與高品質之氧化物磊晶，有助於縮短業界開發新製程與元件之研發時間，同時間由於各種氧化物搭配，亦可由此一平台提供，亦可提供業界元件製程與整合所遇到困難之解決方案。目前使用者眾多，系統無法兼顧新穎材料之開發與提供平台合作對象高品質之樣品，因此希望今年可以強化平台的功能，建立第二套系統，以利開發和合作同時進行，同時也降低系統損壞維修之風險。第二套之系統亦可為將來與同步輻射結合之開發分析系統做準備。

The control of material interfaces at the atomic level has led to novel interfacial properties and functionalities. In particular, the study of polar discontinuities at interfaces between complex oxides lies at the frontier of modern condensed matter research. Here we employ a combination of experimental measurements and theoretical calculations to demonstrate the control of a bulk property, namely ferroelectric polarization, of a heteroepitaxial bilayer by precise atomic-scale interface engineering. More specifically, the control is achieved by exploiting the interfacial valence mismatch to influence the electrostatic potential step across the interface, which manifests itself as the biased-voltage in ferroelectric hysteresis loops and determines the ferroelectric state. A broad study of diverse systems comprising different ferroelectrics and conducting perovskite underlayers extends the generality of this phenomenon.

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