中國研究人員近日宣布，他們成功開發(fā)了一種新型材料，能夠生產(chǎn)出近乎無限壽命的記憶存儲芯片。這一突破性發(fā)現(xiàn)基于一種新型鐵電材料，為降低數(shù)據(jù)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、無損讀取和快速寫入的特性，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域尤為重要。然而，傳統(tǒng)的鐵電材料，如鋯鈦酸鉛(PZT)，在使用過程中容易發(fā)生所謂的“鐵電疲勞”，導致性能下降和最終失效。對此，中國團隊通過改進材料結構，成功解決了這一問題。

中國科學院研究所的副教授、該研究的第一作者解釋說：“當電荷在存儲和讀取過程中流動時，缺陷會移動和積累，最終阻礙極化過程并導致設備故障?！彼麑⑦@一現(xiàn)象比作“海浪在海里聚集小石頭，逐漸形成一個阻擋海浪流動的大礁石”。為了解決這一問題，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(xiàn)，當置于電場下時，二維滑動鐵電材料在電荷轉移過程中會整體移動，從而防止帶電缺陷的移動和積累，避免疲勞。研究團隊開發(fā)了一種納米厚的二維層狀材料，稱為3R-MoS2。這種材料的厚度約為人類頭發(fā)直徑的十萬分之一。

實驗室測試表明，3R-MoS2在數(shù)百萬次讀寫后表現(xiàn)出零性能下降，這意味著由這種新的二維滑動鐵電材料制成的存儲設備沒有讀寫限制。相比之下，傳統(tǒng)的離子型鐵電材料如PZT，雖然可以支持成千上萬次讀寫循環(huán)，但仍存在耐久性問題。

由于沒有讀寫限制，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。隨著這一技術的成熟，未來存儲服務器和大型數(shù)據(jù)中心的建設成本有望大幅降低。

這一研究不僅標志著存儲技術的一次重大飛躍，也可能對中美科技競爭格局產(chǎn)生深遠影響。未來，中國在人工智能及相關高科技領域的自主研發(fā)能力有望進一步提升，為全球科技創(chuàng)新注入新的動力。