我国科学家研发“无疲劳铁电材料”，有望实现存储器无限次擦写

6月12日消息，一项跨机构合作的重大科研成果在国际顶级期刊《Science》上发表。这项研究由电子科技大学刘富才教授团队、复旦大学李文武教授团队以及中国科学院宁波材料技术与工程研究所的柔性磁电功能材料与器件团队携手完成，文章题为“开创性进展：基于层间滑移切换的抗疲劳铁电材料研发”。

这项工作标志着在开发能够承受无限次擦写的新型存储器材料方面迈出了关键一步，为存储技术的未来开辟了新的可能。

该项研究基于二维滑移铁电机制，创制了一种无疲劳的铁电材料，为解决铁电材料的疲劳问题提供了全新途径。

据中国科学院宁波材料技术与工程研究所介绍，铁电材料是一种常见的功能材料，因其晶体正负电荷中心不重合，产生电偶极矩，从而具有自发电极化的性质，并能够被外场所调控。然而，以商用最广的锆钛酸铅（PZT）为代表的传统铁电材料在使用过程中会发生铁电疲劳，即随着极化在外场下翻转次数的增加，电极化会减小导致性能衰减，最终引发器件失效故障。在全球范围内，铁电疲劳失效是各类电子设备发生故障的主要原因之一。

研究团队以双层 MoS2（二硫化钼）二维材料为代表性材料，通过化学气相输送（CVT）法制备了双层 MoS2 铁电器件。研究发现，在百万次循环电场翻转极化以后，电学曲线测量表明，铁电极化并未发生衰减，其抗疲劳性能明显优于传统离子型铁电材料。

这意味着，以存储器为例，使用新型二维滑移铁电材料制备的铁电存储器无读写次数的限制。因此对于深海探测或航空航天重大装备领域而言，无疲劳的新型二维层状滑移铁电材料有望极大提升设备可靠性，降低维护成本。