利用极限尺寸功能结构大幅提升器件的存储密度，实现“存得更多、占得更少”，是当今物质科学和信息技术交叉融合的前沿领域。近日，中国科学院物理研究所团队成功在萤石结构铁电材料中发现了一维带电畴壁，厚度和宽度均约为人类头发直径的数十万分之一，为开发具有极限密度的器件提供了科学基础。
铁电材料是一类特殊的晶体材料，内部的正负电荷无需外部电场作用也能自发分离且规则排列，分离方向一致的区域形成铁电畴，畴壁则是不同铁电畴间的界面。以往学界认为三维晶体中的畴壁必然是二维的面，这项研究发现颠覆了这一传统认知。
据介绍，铁电材料在信息存储、传感、人工智能等领域应用潜力巨大。利用一维带电畴壁进行信息存储，有望使存储密度提高约几百倍，理论预计达每平方厘米约20TB，相当于将1万部高清电影或20万段高清短视频存储在一张邮票大小的设备中。相关论文成果已于北京时间1月23日凌晨在国际学术期刊《科学》发表。
