新一代存儲器材料又有新突破！臺成功大學物理系研究團隊最新發(fā)表存儲器新材料「鐵酸鉍(BiFeO3)」操控方式，相關研究成果本月初獲刊載于國際頂尖期刊「自然材料」（Nature Materials）。

研究團隊預期，應用于人工智能發(fā)展與云端運算，更可減少讀取資料的延遲時間，大幅加快演算速度，可望在未來微縮化多功能納米元件的趨勢中，帶來革命性的突破。

根據研究資料，鐵酸鉍(BiFeO3)是在一個存儲單元中可同時具有高達8種邏輯狀態(tài)(0-7)的多位元存儲器材料，比起傳統(tǒng)只能存儲0與1的單位元存儲器，可大幅地提升儲存信息的密度。

據悉，研究團隊成功開發(fā)新穎光學技術，可進行非接觸性的特性控制，應用這類材料與相關光控技術，現(xiàn)有存儲器體積可被大幅地縮小，耗能也將近一步降低。

傳統(tǒng)硬盤與存儲器器基礎單位為0與1的組合，受此限制，基礎存儲單元只能靠不斷縮小元件尺寸才能提高存儲器密度，在開發(fā)上始終會達到極限。

成大團隊教授陳宜君指出，以磁性金屬薄膜為主材料的傳統(tǒng)硬盤為例，只具有一個鐵磁有序性，用以紀錄0與1的信息。而多鐵性材料鐵酸鉍的存儲單元為材料內自發(fā)的電偶極矩與電子自旋排列方向，存儲單元理論上可達次納米尺度，且可在同一點存在多個存儲狀態(tài)，即同時包含電、磁與反鐵磁有序，組合上可一次紀錄8組信息于單個儲存單元中。

她指出，相較于現(xiàn)今商用非揮發(fā)性存儲器仍有斷電長時間后會損失資料的問題，多鐵性材料的存儲狀態(tài)更加穩(wěn)定。

成大研究團隊這次研究最重要的突破，在于賦予該材料全光控的優(yōu)勢，由于光是交變的電磁波，因此在傳統(tǒng)經驗中，光無法對材料產生多組態(tài)的存儲調變。

研究團隊助理教授楊展其也表示，團隊所提出的關鍵光控技術，可利用光照產生的局部形變進而控制鐵酸鉍中的多位元存儲組態(tài)。利用光學寫入技術的存儲器不需任何借助任何金屬電極與復雜的元件制程，充分體現(xiàn)“材料即元件”的構想，不只提升了信息存儲效益，也為新一代存儲器開發(fā)帶來全新的思考方式，使該材料可被直接導入如量子儲存，量子通訊等結合尖端光學技術的跨領域科技。