數十年來半導體產業的發展，早已大大改變我們的生活型態，舉凡人手一支的智慧型手機，到5G 通訊與自駕車，都有半導體技術的參與。不過隨著晶片製程從數十奈米逐步縮小至三奈米工藝，已開始遭遇物理瓶頸。為了延續摩爾定律，使更小單位空間能進行更多運算，找出新一代半導體材料成為當務之急。其中，單層過渡金屬硫屬化物可說是最具潛力的材料之一，這種材料可發展為能谷電子元件，將資訊儲存在多個獨立的電子能谷中，僅需利用極少的電子就可以傳遞或儲存訊息。然而這種材料面臨最大的難題是，過去僅能用光操控方法來使能谷極化，無法透過電操控方法來控制，因而難以實際運用在半導體產業。

為了解決這項問題，清華大學光電工程研究所副教授劉昌樺研發出一種新型態的凡德瓦爾異質結構，其採用二維層狀磁性材料構成電極，可精確將自旋載子輸入至過渡金屬硫屬化物的特定能谷中，成功達成以電操控方式來調控能谷自由度。此技術未來將有機會整合運用在積體電路上，以提升資訊運算與儲存的效率。此外，由於二維層狀磁性材料可透過凡德瓦力與其他二維材料自由組合，在整合不同特性的積體電路素材上也具有十足潛力。

劉昌樺表示，此領域仍然是科學界非常年輕的領域，因此在實驗過程中常會遭遇許多未知的困難，但他說：「我很喜歡去挑戰那些沒人嘗試過的研究題目。」他的實驗團隊成員也同樣具有如此冒險犯難的精神，於是得以窺見不一樣的風景。