中國突破性材料！或實(shí)現永久存儲芯片！

中國研究人員近日宣布，他們成功開(kāi)發(fā)了一種新型材料，能夠生產(chǎn)出近乎無(wú)限壽命的記憶存儲芯片。這一突破性發(fā)現基于一種新型鐵電材料，為降低數據中心、深?？碧胶秃娇蘸教旃I(yè)的成本提供了新的可能性。

鐵電材料因其低功耗、無(wú)損讀取和快速寫(xiě)入的特性，已成為制造存儲芯片的理想選擇。在當前中美科技競爭的背景下，這種材料對人工智能和其他高科技領(lǐng)域尤為重要。然而，傳統的鐵電材料，如鋯鈦酸鉛(PZT)，在使用過(guò)程中容易發(fā)生所謂的“鐵電疲勞”，導致性能下降和最終失效。對此，中國團隊通過(guò)改進(jìn)材料結構，成功解決了這一問(wèn)題。

中國科學(xué)院研究所的副教授、該研究的第一作者解釋說(shuō)：“當電荷在存儲和讀取過(guò)程中流動(dòng)時(shí)，缺陷會(huì )移動(dòng)和積累，最終阻礙極化過(guò)程并導致設備故障?！彼麑⑦@一現象比作“海浪在海里聚集小石頭，逐漸形成一個(gè)阻擋海浪流動(dòng)的大礁石”。為了解決這一問(wèn)題，研究團隊采用了一種層狀構造的鐵電材料。

利用人工智能輔助的原子級模擬，研究人員發(fā)現，當置于電場(chǎng)下時(shí)，二維滑動(dòng)鐵電材料在電荷轉移過(guò)程中會(huì )整體移動(dòng)，從而防止帶電缺陷的移動(dòng)和積累，避免疲勞。研究團隊開(kāi)發(fā)了一種納米厚的二維層狀材料，稱(chēng)為3R-MoS2。這種材料的厚度約為人類(lèi)頭發(fā)直徑的十萬(wàn)分之一。

實(shí)驗室測試表明，3R-MoS2在數百萬(wàn)次讀寫(xiě)后表現出零性能下降，這意味著(zhù)由這種新的二維滑動(dòng)鐵電材料制成的存儲設備沒(méi)有讀寫(xiě)限制。相比之下，傳統的離子型鐵電材料如PZT，雖然可以支持成千上萬(wàn)次讀寫(xiě)循環(huán)，但仍存在耐久性問(wèn)題。

由于沒(méi)有讀寫(xiě)限制，這種新材料制成的存儲芯片將極其耐用，非常適合在極端環(huán)境中使用，比如航空航天和深海探測。隨著(zhù)這一技術(shù)的成熟，未來(lái)存儲服務(wù)器和大型數據中心的建設成本有望大幅降低。

這一研究不僅標志著(zhù)存儲技術(shù)的一次重大飛躍，也可能對中美科技競爭格局產(chǎn)生深遠影響。未來(lái)，中國在人工智能及相關(guān)高科技領(lǐng)域的自主研發(fā)能力有望進(jìn)一步提升，為全球科技創(chuàng )新注入新的動(dòng)力。