近期，在剛剛落幕的美國舊金山“ISSCC 2016”會議上，NAND的大容量化和微細化、SRAM的微細化，以及DRAM的高頻寬化等記憶體技術取得穩步進展，接連刷新了歷史最高紀錄。

　　1921年，鐵電存儲技術被首次提出，1993年，美國Ramtron國際公司成功開發出第一個4K位的鐵電記憶體FRAM産品。在生活中，記憶體最常見的應用形態就是手機晶片，除了在人們的日常生活領域發揮影響力，記憶體在關乎國家資訊安全的航空航太領域中，也起著至關重要的作用。

　　來自南京航空航太大學教授楊浩選擇的研究方向就是理解鐵電與多鐵性薄膜中影響資訊存儲的機制，進而解決記憶體應用的各種局限。

　　“鐵電記憶體的核心是各種鐵電薄膜，以及近年來發展的鐵電與鐵磁、反鐵磁共存的多鐵性薄膜。”楊浩這樣介紹，“在我們做研究之前，業內已經有很多的研究結果證明界面和氧空位是影響薄膜物理性質的主要因素，所以我們在研究中，就將重點聚焦在此，比如通過製備基於鐵電與多鐵性材料的自組裝複合薄膜，産生垂直于基片表面的界面（垂直界面），從而改變界面作用的機制，並結合單相薄膜的外延生長，進行水準界面的設計，用水準和垂直界面調控薄膜的物理性質和微結構。”

　　楊浩和團隊定量研究了氧空位與電、磁性質之間的關係，從中發現氧空位是決定漏電流的關鍵因素，並通過降低氧空位含量，有效降低了薄膜中的漏電流，提高了薄膜的抗疲勞性能，這對理解輻射對記憶體造成的損傷機理提供了可貴的參考價值。同時在科學研究中，一個重點的參數往往會為研究者打開一個嶄新的視角。此外，楊浩通過反覆試驗和測試，揭示了鐵電薄膜在20—300 K 區間的導電機理，為鐵電記憶體在航太上的應用提供關鍵參數。此外，他還發現垂直界面可以吸引氧空位的團簇，有效降低輻射對薄膜功能性的影響。

　　楊浩的研究成果獲得了業界的廣泛認可：他曾獲得美國Los Alamos 國家實驗室主任基金博士後以及德國洪堡基金會洪堡學者等；其發表的論文被他人引用近900次，其中關於薄膜低溫區間導電機理的研究成果被美國國家航空航太局數據中心收錄……

　　楊浩説，科學的研究範疇總是無窮盡的，只要想在這片浩瀚的秘密空間中不斷暢想和挖掘，總會有新的思路呈現出來。

　　基於鐵電薄膜的研究，楊浩雖然已經貢獻了非常多的學術成績，但是在這條研究道路上，他還是滿懷熱情，靈感也能不斷涌現。

　　目前，楊浩正在展開氧化物薄膜的可控自組裝實驗。在他看來，鐵電記憶體存在的主要問題之一是存儲密度低，通過改變材料的資訊存儲結構可以提高存儲密度。

　　“在之前的實驗工作中，我們已經製備了多種基於鐵電和多鐵性材料的垂直有序複合薄膜。可否在此基礎上實現有序結構的控制，在不進行任何微加工的基礎上，把這種結構中的每一個奈米柱當成一個資訊存儲單元，從而大大提升薄膜的存儲密度呢？”楊浩不斷地設想。

　　為完成這一設想，楊浩開始著手從源頭出發，研究材料選擇和設計的原則，通過相分離的兩種基本機制，理解自組裝的過程和調控規律，分析自組裝體系微結構與功能性之間的關係，最終通過過程、微結構和功能性的調控，實現氧化物薄膜的可控自組裝。

　　在鐵電和多鐵薄膜研究領域浸潤多年，談及現狀，楊浩表示，現在做這個方向的科研人員逐漸增多，好的文章也在不斷發表，與國際的差距正在不斷縮小。“我希望今後將研究工作更聚焦一些，真正把研究成果與實踐應用相結合，為國家的整合産業發展和航空航太事業的發展儘自己的綿薄之力。”他説。（陳一明）