科技日報記者 劉霞
澳大利亞莫納什大學聯合日本京都大學等機構科學家，成功捕捉到一種存儲材料在寫入數據時的原子“開關”過程。這一突破為開發更小、更快、更節能的電子產品鋪平了道路。相關成果發表于新一期《自然·通訊》雜志。
團隊依托莫納什電子顯微鏡中心的尖端設備，觀察螢石型鐵電材料內部。這種材料前景廣闊，有望突破當前小型化與高效化的瓶頸，作為下一代存儲設備。
智能手機、醫療設備及非接觸式IC卡等日常工具，皆將數據化為數十億個0與1。在這些存儲材料內，原子“身處”的物理位置就像“開關”，原子挪移納米級的微小距離，便實現了數據位的翻轉。
以前，科學家難以看到這瞬息間的轉換。現在，研究團隊借助頂級電子顯微鏡，直接觀測到作為信息存儲基礎的原子“開關”的過程。這不僅證實了轉換的發生，更在原子尺度上揭示了其微觀機制，帶來認知維度的提升。
研究還發現，轉換并非一蹴而就，而是歷經此前未知的中間原子結構，且可通過調整材料成分加以調控，這為設計更快、更穩定、更節能的材料打開了大門，有望催生現代科技亟須的更小、更節能的存儲器。
團隊表示，揭示原子切換路徑，相當于為下一代存儲設備繪制出“原子地圖”。這些發現也為鐵電材料設計提供了關鍵指引，特別是不同元素如何影響原子運動和開關行為。這意味著，未來科學家們可在原子水平定制材料，提升其耐用性與效率，加速先進存儲技術的演進。
