導(dǎo)語：鐵電材料是一種常見的功能材料，因其晶體正負(fù)電荷中心不重合，產(chǎn)生電偶極矩，從而具有自發(fā)電極化的性質(zhì)，并能夠被外場所調(diào)控。然而，以商用最廣的鋯鈦酸鉛(PZT)為代表的傳統(tǒng)鐵電材料在使用過程中會發(fā)生鐵電疲勞。

鐵電材料是一種常見的功能材料，因其晶體正負(fù)電荷中心不重合，產(chǎn)生電偶極矩，從而具有自發(fā)電極化的性質(zhì)，并能夠被外場所調(diào)控。然而，以商用最廣的鋯鈦酸鉛(PZT)為代表的傳統(tǒng)鐵電材料在使用過程中會發(fā)生鐵電疲勞。

在全球范圍內(nèi)，鐵電疲勞失效是各類電子設(shè)備發(fā)生故障的主要原因之一。尤其是近年來, 在航空航天、深海探測等重大技術(shù)裝備領(lǐng)域，利用鐵電材料制備的各類器件常被用于在高溫高壓、高頻震動、高強磁場、高強輻射等復(fù)雜環(huán)境下執(zhí)行存儲、傳感、驅(qū)動、能量轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵任務(wù)，鐵電器件在外場的反復(fù)加載下會逐漸發(fā)生疲勞失效，因此對鐵電材料的抗疲勞特性進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計，是保障設(shè)備可靠性的基礎(chǔ)。

為解決鐵電材料疲勞之痛，中國科學(xué)家成功創(chuàng)制了一種無疲勞鐵電材料，有望實現(xiàn)存儲器無限次數(shù)擦寫。該項研究由中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所柔性磁電功能材料與器件團(tuán)隊聯(lián)合電子科技大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)相關(guān)團(tuán)隊聯(lián)合創(chuàng)制。

據(jù)“中國科學(xué)院寧波材料所”消息，研究團(tuán)隊基于滑移鐵電機制，制備出了無疲勞二維層狀滑移鐵電材料。通過理論計算發(fā)現(xiàn)，相比于常規(guī)鐵電材料，滑移鐵電通過層間滑移實現(xiàn)極化翻轉(zhuǎn)所需電場較小，如此小的電場不足以使帶電缺陷移動。并且由于二維材料層狀結(jié)構(gòu)，缺陷難以跨越層間進(jìn)行移動，因此缺陷不會聚集，也不會產(chǎn)生鐵電疲勞。

以存儲器為例，使用新型二維滑移鐵電材料制備的鐵電存儲器無讀寫次數(shù)的限制。因此對于深海探測或航空航天重大裝備領(lǐng)域而言，無疲勞的新型二維層狀滑移鐵電材料有望極大提升設(shè)備可靠性，降低維護(hù)成本。

AI運行需要大量的計算資源以進(jìn)行模型訓(xùn)練與推理，這一過程中要用到高性能計算芯片包括GPU(圖形處理器)、ASIC(應(yīng)用專用集成電路)、人工智能專用芯片，還有HBM等存儲器芯片。隨著AI大模型持續(xù)火熱，相關(guān)應(yīng)用不斷普及，AI正成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要推動力。