中新社北京3月15日电 (记者 孙自法)中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心近日传来科研突破性进展，该中心胡卫进研究员带领的研究团队在下一代信息存储技术——铁电隧道结存储器领域取得重大研究成果。他们创新性地提出利用缓冲层调控薄膜应变的新策略，并在此基础上成功揭示了铁电极化强度与铁电隧道结隧穿电阻之间的深层次关联，实现了前所未有的巨大隧穿电致电阻效应，相关论文已发表于国际权威学术期刊《美国化学学会-纳米》(ACS Nano)。论文共同通讯胡卫进研究员介绍称，铁电隧道结作为极具潜力的下一代信息存储技术核心器件，其简洁高效的金属-超薄铁电-金属叠层结构通过铁电极化翻转精准调控量子隧穿效应，实现数据存储功能，展现出高速读写、低功耗及高存储容量等显著优势。然而，隧穿电致电阻这一关键性能指标长期以来受限于界面电荷屏蔽效应和铁电极化强度的影响，尽管业界尝试采用多样化的电极工程以调制电荷屏蔽效应，但铁电层的电极化强度对隧穿电致电阻的具体定量影响尚未得到实验验证。
此次研究中，胡卫进团队以铝酸盐/镧锶锰氧/钛酸钡磁电异质结构为模型体系，借助激光分子束外延技术，实现了多层膜原子级逐层精密生长以及隧道结器件的高效制备。研究揭示，在适当调整铝酸盐缓冲层厚度的过程中，可以连续调控钛酸钡单晶薄膜的面内应变，进而线性增强铁电极化强度。
研究团队在-2.1%的压应变条件下，成功在钛酸钡/镧锶锰氧界面获得了高达80微库每平方厘米的铁电极化强度，刷新了该体系的历史记录。这一突破性的铁电极化强度应用到铁电隧道结后，实现了高达10万倍的巨大隧穿电致电阻效果，比无缓冲层铁电隧道结提升了百倍之多，标志着我国在铁电存储器件研究领域取得了里程碑式的成就，为进一步深入探索和优化相关铁电存储器件性能奠定了坚实基础。(完)
