未来一维铁电存储有望实现‘零维点’存储，但技术瓶颈显著。2026年1月23日，中国科学院物理研究所团队在《科学》期刊上发表突破性成果，首次在三维晶体中发现并操控了‘一维带电畴壁’，为信息存储技术从‘二维平面’向‘一维线’甚至‘零维点’的跨越奠定了科学基础。

存储革命：从“面”到“点”

这项发现的核心在于一种被称为萤石结构铁电材料的特殊晶体。它的内部由极性层和非极性层交替排列，就像把一块三维魔方拆成了独立的二维拼图，铁电极化被限制在极薄的极性层内。

在这种约束下，畴壁——也就是不同极化区域之间的边界——被压缩成了厚度和宽度均仅为**埃级尺寸（约0.25纳米）**的线性结构，相当于人类头发直径的数十万分之一。从投影的视角看，这条极其纤细的‘线’就是一个‘点’。

更关键的是，研究团队已经证明了这个‘点’是稳定且可操控的。畴壁处过量的氧离子或氧空位充当了‘原子胶水’，通过电荷补偿机制让结构保持稳定。团队利用电子辐照产生的局部电场，成功演示了对一维畴壁的人工写入、移动与擦除。

这意味着它具备了作为存储单元的核心特性：可编码和非易失性。

其理论潜力令人惊叹：利用这种一维带电畴壁进行信息存储，密度预计可比当前技术提高几百倍，达到每平方厘米约20太字节（TB）。形象地说，这相当于把1万部高清电影塞进一张邮票大小的设备里。

技术瓶颈：实用化之路

尽管科学原理上通了路，但从实验室的显微镜下走到你的手机或电脑里，还有几道艰难的关卡要过。

规模化制备难题：目前用来研究的一维畴壁，生长在一种极为精密的自支撑薄膜上。薄膜是通过激光分子束外延方法制备的，厚度只有约5纳米（十个晶胞层），并且需要从衬底上化学剥离才能观测。这种方法是实验室探索的利器，但成本高昂、产量极低，远远无法满足大规模生产的需求。精准操控与读写：在实验中，操控依赖的是电子显微镜的聚焦电子束来施加局部电场。但真正的存储芯片不可能内置一台电子显微镜。未来必须开发出基于传统金属电极的电路，让电场能精准地作用在单个原子尺度的‘点’上，同时还要避免干扰相邻的存储单元（即串扰问题）。可靠性与集成挑战：虽然在三年前制备的样品中，畴壁依然稳定存在，显示出良好的抗物理冲击能力，但这只是在理想环境下。一个实用的存储器需要经历成千上万次的反复擦写，其长期耐久性和数据保持能力仍有待严格验证。

此外，如何将这些纳米级的‘点’单元，与现有的硅基芯片（CMOS）制造工艺无缝集成，是另一个巨大的工程挑战。

这项发现无疑补全了铁电物理的一块重要拼图，为开发存储密度接近物理极限的人工智能器件照亮了一个方向。然而，从‘可能’到‘可用’，依然道阻且长。