英特爾公司（Intel Corporation）創辦人之一摩爾（Gordon Moore）曾提出「摩爾定律」，他認為，積體電路上可容納的電晶體數目每隔18個月便會增1倍，效能也提高1倍。過去三十多年來，台灣半導體業也印證了這個定律。不過，受限於光阻與半導體製程，這類材料製程已接近物理上的尺度極限。有高科技業者預言，摩爾定律將在未來6至8年內失效，使用矽為材料的積體電路會遇到無法超越的瓶頸，許多科學家已經開始思考是否有新型態的材料可以替代。

磁性材料和鐵電材料在高科技產業上的應用相當普遍，磁性材料大多用於磁性記錄器，鐵電性材料則較常用來製造記憶體，把這兩種材料耦合成穩定的狀態，就成了具有多樣磁性與電性的「磁電多鐵材料」（簡稱多鐵材料）。然而這並非易事，使得尋找多鐵材料深具挑戰性。交通大學材料科學與工程學系朱英豪教授很早就了解到，各類商業發展到最後遇到的瓶頸都是材料問題，於是便投身於新材料的開發，他的研究團隊發現鐵酸鉍（BiFeO3）在室溫下仍有多鐵材料的特性。

鐵酸鉍的晶格在整齊中有些微的不對稱，使其自身電性不均勻，產生內建電場的極化方向，鄰近晶格又會受到彼此間彈性能的影響，導致在大面積時無法全部朝同一個方向，而會區分出某個區域朝一方向，有些區域又會有不同方向。如果是相同方向的範圍稱為「疇域」（domain），而疇域與疇域之間的交界稱為「疇壁」。

朱教授經過仔細研究後發現在自然界裡疇壁有3種類型，依電場夾角的不同分為71度、109度及180度。而其方向可在外加電場下調整，例如夾角可由71度調整為109度。研究團隊還用導電的原子力顯微鏡探討疇壁結構的導電性，原本鐵酸鉍並不導電，但在這3類疇壁中，夾角109度與夾角180度的疇壁都有導電性，夾角71度的疇壁則無，一個疇壁寬度僅有2奈米。朱教授的研究團隊不僅能在絕緣體的材料上創造出導電通道，還可以重複地控制導電通道的開關，也就是具有發展為積體電路材料的潛力。而這通道的寬度比起傳統半導體的最佳極限還要小10倍以上，這代表著如果未來可以商品化，電子元件可以做得更輕薄短小，功能更強。

多鐵材料除了導電性之外，還有很多複雜的電性、磁性，以及電磁耦合的作用可加以探討。相較於目前的半導體業僅利用電性通路的開關來演示二進位的內容，就可以打造如此繁複且功能強大的電子世界，如果能對鐵酸鉍有更多的了解，或許可以擁有更多元的控制表現。雖然鐵酸鉍可能為半導體元件的製作帶來新契機，但目前還在實驗室研究階段，與真正商品化還有一段距離。朱教授對於自己這方面的技術並未申請專利，他希望有興趣的人能夠一起加入研究，他很樂意扮演推手的角色，盼能讓這項研究造福更多的社會大眾。