近期，在刚刚落幕的美国旧金山“ISSCC 2016”会议上，NAND的大容量化和微细化、SRAM的微细化，以及DRAM的高带宽化等存储器技术取得稳步进展，接连刷新了历史最高纪录。

　　1921年，铁电存储技术被首次提出，1993年，美国Ramtron国际公司成功开发出第一个4K位的铁电存储器FRAM产品。在生活中，存储器最常见的应用形态就是手机芯片，除了在人们的日常生活领域发挥影响力，存储器在关乎国家信息安全的航空航天领域中，也起着至关重要的作用。

　　来自南京航空航天大学教授杨浩选择的研究方向就是理解铁电与多铁性薄膜中影响信息存储的机制，进而解决存储器应用的各种局限。

　　“铁电存储器的核心是各种铁电薄膜，以及近年来发展的铁电与铁磁、反铁磁共存的多铁性薄膜。”杨浩这样介绍，“在我们做研究之前，业内已经有很多的研究结果证明界面和氧空位是影响薄膜物理性质的主要因素，所以我们在研究中，就将重点聚焦在此，比如通过制备基于铁电与多铁性材料的自组装复合薄膜，产生垂直于基片表面的界面（垂直界面），从而改变界面作用的机制，并结合单相薄膜的外延生长，进行水平界面的设计，用水平和垂直界面调控薄膜的物理性质和微结构。”

　　杨浩和团队定量研究了氧空位与电、磁性质之间的关系，从中发现氧空位是决定漏电流的关键因素，并通过降低氧空位含量，有效降低了薄膜中的漏电流，提高了薄膜的抗疲劳性能，这对理解辐射对存储器造成的损伤机理提供了可贵的参考价值。同时在科学研究中，一个重点的参数往往会为研究者打开一个崭新的视角。此外，杨浩通过反复试验和测试，揭示了铁电薄膜在20—300 K 区间的导电机理，为铁电存储器在航天上的应用提供关键参数。此外，他还发现垂直界面可以吸引氧空位的团簇，有效降低辐射对薄膜功能性的影响。

　　杨浩的研究成果获得了业界的广泛认可：他曾获得美国Los Alamos 国家实验室主任基金博士后以及德国洪堡基金会洪堡学者等；其发表的论文被他人引用近900次，其中关于薄膜低温区间导电机理的研究成果被美国国家航空航天局数据中心收录……

　　杨浩说，科学的研究范畴总是无穷尽的，只要想在这片浩瀚的秘密空间中不断畅想和挖掘，总会有新的思路呈现出来。

　　基于铁电薄膜的研究，杨浩虽然已经贡献了非常多的学术成绩，但是在这条研究道路上，他还是满怀热情，灵感也能不断涌现。

　　目前，杨浩正在展开氧化物薄膜的可控自组装实验。在他看来，铁电存储器存在的主要问题之一是存储密度低，通过改变材料的信息存储结构可以提高存储密度。

　　“在之前的实验工作中，我们已经制备了多种基于铁电和多铁性材料的垂直有序复合薄膜。可否在此基础上实现有序结构的控制，在不进行任何微加工的基础上，把这种结构中的每一个纳米柱当成一个信息存储单元，从而大大提升薄膜的存储密度呢？”杨浩不断地设想。

　　为完成这一设想，杨浩开始着手从源头出发，研究材料选择和设计的原则，通过相分离的两种基本机制，理解自组装的过程和调控规律，分析自组装体系微结构与功能性之间的关系，最终通过过程、微结构和功能性的调控，实现氧化物薄膜的可控自组装。

　　在铁电和多铁薄膜研究领域浸润多年，谈及现状，杨浩表示，现在做这个方向的科研人员逐渐增多，好的文章也在不断发表，与国际的差距正在不断缩小。“我希望今后将研究工作更聚焦一些，真正把研究成果与实践应用相结合，为国家的集成产业发展和航空航天事业的发展尽自己的绵薄之力。”他说。（陈一明）