有望实现存储器无限次擦写,我国科学家开发“无疲劳铁电材料”登上 Science
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。
哈迈百科附论文链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado1744