Here we are interested strontium titanate (SrTiO3) which has many bulk properties such as high dielectric constant (e.g. in order of 10,000 at low temperature) and exhibits superconducting state (which was discovered for the first time, among oxides). In 2004, it was discovered that two-dimensional electron gas (2DEG) could occur at the interface between SrTiO3 and LaAlO3. This 2DEG displays novel electrical and magnetic properties beyond conventional semiconductors. In trying to understand these properties, we therefore study both the surface and bulk electronic structures of SrTiO3 by using angle-resolved photoemission spectroscopy and also the surface electrical conductivity; the experiments were performed both in Thailand and aboard. From the measured bulk electronic structures of 1% and 5%-doped samples, we found that they are mostly in agreement with the calculation, except the unexpected moderate coupling between electrons and phonons (el-ph coupling). This finding helps highlighting the difference of el-ph coupling between band and Mott insulators. From the surface electronic structure, we find that 2DEG states could occur at the bare surface of SrTiO3 under intense synchrotron light; the electron density could also be varied by applying different irradiation doses. This method may be used as a fast and inexpensive way to create 2DEG pattern in new-generation electronic devices. Besides this, we also found that surprisingly both signature of strong interactions and light effective mass coexisted; this interesting coexistence should be subjected for further investigation. Additional to these studies, there are also the other two studies: copper-oxide and graphene which were partially funded by this grant. งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาสารประกอบสตรอนเทียมไททาเนต (SrTiO3) ซึ่งมีสมบัติในก้อนสาร (Bulk property) ทางไฟฟ้าที่หลากหลาย สตรอนเทียมไททาเนตเป็นสารประกอบที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริก (Static dielectric constant) ที่สูงถึงหลักหมื่นที่อุณหภูมิต่ำ และเป็นสารประกอบโลหะออกไซด์ที่ถูกค้นพบเป็นสารแรกว่าสามารถนำไฟฟ้ายวดยิ่งได้ ในปี ค.ศ.2004 มีการค้นพบว่าที่บริเวณผิวสัมผัสของสารประกอบนี้กับอะลูมิเนียมออกไซด์ LaAlO3 จะมีชั้นอิเล็กตรอนสองมิติที่มีสมบัติเฉพาะตัวทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่หลากหลายกว่าในสารกึ่งตัวนำแบบดั้งเดิม ข้าพเจ้าและคณะจึงได้ทำการศึกษาโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของสตรอนเทียมไททาเนตทั้งภายในก้อนสาร (Bulk) และเฉพาะบนพื้นผิว (Surface) โดยใช้เทคนิคโฟโตอิมิชชันแบบแยกแยะเชิงมุมรวมถึงการวัดความต้านทานของพื้นผิวซึ่งมีการทดลองทั้งในและต่างประเทศจากการศึกษาโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ภายในก้อนสารที่มีการโดปประมาณ 1% และ5% พบว่าโครงสร้างโดยรวมสอดคล้องกับการคำนวณ แต่สำหรับอันตรกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนและโฟนอน คณะวิจัยกลับพบว่ามีความแรงแค่ระดับกลางซึ่งผิดความคาดหมายข้อมูลดังกล่าวได้ใช้เป็นตัวบ่งบอกถึงลักษณะที่แตกต่างกันระหว่างอันตรกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนและโฟนอนในตัวฉนวนทั่วไปและตัวฉนวนแบบมอตต์ (Mott insulator) ได้ดี และ จากการศึกษาโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์บนพื้นผิว พบว่าบนผิวของผลึกสตรอนเทียมไททาเนตสามารถมีเกิดชั้นอิเล็กตรอนสองมิติได้หลังจากการฉายแสงซินโครตรอนที่มีความเข้มสูงโดยความหนาแน่นอิเล็กตรอนยังสามารถเปลี่ยนได้ตามค่าโดสที่เปลี่ยนไป วิธีการดังกล่าวอาจใช้เป็นวิธีในการสร้างลวดลายของชั้นอิเล็กตรอนในวงจรไฟฟ้าแบบใหม่ที่ราคาถูกและรวดเร็วได้นอกจากนี้ยังพบว่าอิเล็กตรอนที่ถูกขังในชั้นอิเล็กตรอนสองมิตินี้ มีอันตรกิริยาของอิเล็กตรอนสูง แต่กลับมีความคล่องตัวที่สูงด้วยซึ่งเป็นที่น่าศึกษาต่อในเชิงทฤษฎี และหาทางประยุกต์ใช้ในการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบใหม่ นอกจากนี้ยังมีงานวิจัยอีก 2 เรื่องเกี่ยวกับสารประกอบคอปเปอร์ออกไซด์ และกราฟีนที่ได้รับการสนับสนุนบางส่วนจากทุนนี้