从西安电子科技大学获悉，该校郝跃院士团队联合香港城市大学、复旦大学相关学者，在铁电材料失效现象研究方面取得新突破，为破解铁电材料耐久性难题提供新路径。11日，相关成果在国际学术期刊《科学》发表。
近年来，以氮化铝钪为代表的纤锌矿氮化物铁电材料因结构高度有序、与现有芯片制造工艺兼容，被认为可能作为下一代非易失性存储器材料。然而，这类材料在反复读写中的耐久性表现有待提升。
科研团队系统绘制了循环电场作用下纤锌矿铁电材料内部缺陷的动态演化全图景，并通过空间与能量双重限域策略对缺陷演化路径进行了有效干预。科研团队成员韩根全介绍，这项研究的核心突破在于首次将长期存在的耐久性瓶颈，从经验性的寿命指标转化为一个基于原子尺度缺陷拓扑演化的物理问题。基于此，科研团队进一步提出了“氮空位拓扑稳定”的缺陷调控概念，并设计了一套空间与能量协同作用的双重干预方案。
据介绍，这项研究连接了原子尺度的缺陷行为与器件尺度的可靠性表现，为高可靠、高密度纤锌矿铁电存储器的开发提供了新的物理基础，也为铁电材料提供了一条可遵循的调控路径。
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