一本1979年出版的科普书，售价仅0.21元，即便历经岁月洗礼，如今依然可以阅读。然而，用于存放视频素材的硬盘，寿命可能只有短短八年。

科技的进步带来了信息存储密度的飞跃，一个巴掌大的硬盘就能容纳一座城市的图书馆，但信息数据的寿命却似乎更加短暂。在野外或航空航海等严酷环境下，数据丢失的风险更是显著增加。

科技越进步，信息反而越腐朽吗？2024年7月，中国科学家在《Science》上发表的一篇论文，或许能给出不同的答案——硬件层面的赛博永恒或许不再遥远。这篇论文凝聚了多位跨领域、跨学科科学家的心血，揭示了一种名为“华裔铁电”的新型材料的非凡特性。

铁电材料虽然名字中带有“铁”，但与我们日常生活中所说的金属铁关系不大。铁电材料最重要的特性在于其极化翻转特性，可以利用这一特性来存储和读取信息。

铁电材料内部正负电荷中心不重合，会形成电偶极矩，并具有一定的取向，即极化状态。这种极化状态可以通过外加电场进行调控，并且在电场撤走后仍能保持，这意味着可以存储信息。

而极化方向的可变性则意味着可以反复写入信息。

理论上，铁电材料似乎是天生的完美存储器，但在实际应用中却面临一个巨大的挑战：疲劳现象。在电场作用下，材料内部的缺陷会随着电场移动并聚集，最终阻碍铁电极化的翻转，导致存储性能下降。

这就好比海滩上的礁石，在海浪的冲击下移动聚集，最终影响海水的流动。

以往的研究主要集中在如何尽可能地减少材料中的缺陷，从而提高材料的抗疲劳性能。而这项研究则另辟蹊径，探索了如何避免缺陷的移动和聚集。

研究人员注意到一种名为“华裔铁电”的特殊铁电材料——硫化钼。与传统铁电材料依靠内部原子位移产生极化不同，华裔铁电材料在垂直电场作用下，其层与层之间会发生横向移动，且这一移动方向与极化方向垂直。

这种横向滑移所需的能量非常低，只需要很小的电场即可实现。更重要的是，由于滑移过程中不涉及原子或离子的移动，因此大大降低了缺陷移动的可能性。

为了验证这一设想，研究团队设计了一种双栅器件，通过顶栅和底栅的协同调控来实现对华裔铁电材料极化翻转的控制。实验过程充满了挑战，尤其是纳米级材料的制备。

研究人员需要通过机械解离的方法，利用胶带反复粘贴和撕开，将材料减薄至所需的厚度，再将其转移到硅片上。器件的制备过程需要在高倍显微镜下进行，每一层的堆叠和对准都需要极其精确的操作。

任何一个环节的失误都可能导致整个器件的失败。

2023年，研究团队开始测试华裔铁电材料的耐疲劳性能。测试结果令人惊喜，其耐疲劳性能远超预期，达到了惊人的400万次循环。

为了深入理解这一现象背后的微观机制，研究团队与中科院宁波材料所的理论物理学家钟志诚合作，利用AI计算对华裔铁电材料的耐疲劳特性进行了模拟和分析。AI计算的引入使得研究人员能够对包含数十万个原子的体系进行模拟，从而揭示了华裔铁电材料优异耐疲劳性能的微观机制。

2024年7月，这项重要的研究成果在《Science》上发表。这是世界首次发现华裔铁电材料的耐疲劳特性，并通过AI计算给出了明确的理论解释。

这项研究不仅为我们带来了一种潜在的革命性存储材料，也展示了AI与科学研究的全新协作方式。