新研究或讓鐵電材料實現超高密度信息存儲

　　中科院沈陽金屬研究所研究人員通過國際合作，在鐵電材料中發現了通量全閉合疇結構以及由順時針和逆時針閉合結構交替排列構成的大尺度周期性陣列，并發現了閉合結構核心處存在巨大彎電效應，有望使鐵電材料實現超高密度信息存儲功能，相關成果4月16日在線發表于《科學》雜志。

　　鐵電材料與鐵磁材料具有極強的類比性。自1986年起，物理學家相繼預測，在一定條件下，鐵電材料中可能出現通量全閉合結構，該結構理論上可帶來超高密度的信息存儲功能，但近30年來該理論卻一直沒有得到實驗證實。其主要困難在于鐵電材料中通量全閉合結構必然導致巨大的晶格應變。如何突破鐵電極化與晶格應變的相互制約，實現極化反轉與晶格應變的有效調控，獲得有望用于超高密度信息存儲的結構單元，是當今鐵電材料領域面臨的一個重大基礎性科學難題。

　　該所研究員馬秀良、張志東等人不僅發現通量全閉合疇結構及其新奇的原子構型圖譜，而且觀察到由順時針和逆時針閉合結構交替排列所構成的大尺度周期性陣列，揭示了周期性閉合結構的形成規律。該項工作解決了鐵電領域疇壁組態方面數十年來懸而未決的重大基礎科學問題。鐵電材料中通量全閉合結構以及核心處巨大彎電效應的發現將把鐵電薄膜器件的設計和研發推向一個新的高度，為探索基于鐵電材料的高密度信息存儲器提供了新途徑。同時，該研究證實了巨大的彈性應變梯度可以通過多層膜的形式保存下來，為新型梯度功能材料的設計提供了新思路。