利用極限尺寸功能結(jié)構(gòu)大幅提升器件的存儲(chǔ)密度，實(shí)現(xiàn)“存得更多、占得更少”，是當(dāng)今物質(zhì)科學(xué)和信息技術(shù)交叉融合的前沿領(lǐng)域。近日，中國(guó)科學(xué)院物理研究所團(tuán)隊(duì)成功在螢石結(jié)構(gòu)鐵電材料中發(fā)現(xiàn)了一維帶電疇壁，厚度和寬度均約為人類頭發(fā)直徑的數(shù)十萬(wàn)分之一，為開(kāi)發(fā)具有極限密度的器件提供了科學(xué)基礎(chǔ)。

鐵電材料是一類特殊的晶體材料，內(nèi)部的正負(fù)電荷無(wú)需外部電場(chǎng)作用也能自發(fā)分離且規(guī)則排列，分離方向一致的區(qū)域形成鐵電疇，疇壁則是不同鐵電疇間的界面。以往學(xué)界認(rèn)為三維晶體中的疇壁必然是二維的面，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)顛覆了這一傳統(tǒng)認(rèn)知。

據(jù)介紹，鐵電材料在信息存儲(chǔ)、傳感、人工智能等領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。利用一維帶電疇壁進(jìn)行信息存儲(chǔ)，有望使存儲(chǔ)密度提高約幾百倍，理論預(yù)計(jì)達(dá)每平方厘米約20TB，相當(dāng)于將1萬(wàn)部高清電影或20萬(wàn)段高清短視頻存儲(chǔ)在一張郵票大小的設(shè)備中。相關(guān)論文成果已于北京時(shí)間1月23日凌晨在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表。