2018年，中国科学院物理研究所和北京凝聚态物理国家研究中心的联合团队就开始研究萤石结构铁电材料了。他们给这种材料设计了一个巧妙的维度限制策略，成功把通常不稳定的一维带电畴壁状态给稳定住了。最近，他们又在这种新材料体系里发现了一种特殊的结构——一维带电畴壁。这种畴壁不光能被人看见，还能被人精准地操控。 科学家们利用激光法做了高品质的薄膜样品，没有用传统衬底去束缚材料本来的性质。然后他们用高分辨电镜看清楚了这个结构，并且能够通过人工手段去改变它的状态。这次发现给铁电物理理论补上了一块关键的拼图，还找到了一种新的信息编码方式。要是按照这个路子做存储单元，理论上能达到每平方厘米20TB的容量。 这意味着以后邮票大小的芯片里可以存下数万部高清电影或者数十万个短视频，跟现在的技术比起来提升了几百倍。这可不是个简单的数量飞跃，很可能还会催生出新的器件结构和计算模式。 铁电材料属于那种能被外场调控极化方向的智能材料。传统研究大多盯着电中性的畴壁看，但这次团队的目光锁定了一种特殊晶体结构的材料。因为这种晶体结构比较独特，所以成了探索新型畴壁形态的理想平台。 团队在2018年就开始布局这项工作了。他们之所以能做到这一步，主要是因为有很深的理论功底和很强的实验能力。这项工作从基础原理开始做起的原始创新过程正好诠释了“从0到1”的含义。 这项研究不仅仅是为了突破存储技术的物理极限。铁电材料是连接材料科学、凝聚态物理和信息技术的桥梁，在芯片、传感探测这些领域都有很广阔的前景。对微观界面的精确操控能力是设计下一代高性能器件的核心基础。 这次突破给我国储备了关键的核心知识和材料体系。它不光体现了我国在基础研究方面的领先地位，还为抢占未来信息技术的制高点提供了支撑。未来随着调控能力的提升，这些技术有望变成产业应用的现实，推动数字经济的发展。