读创/深圳商报驻台北记者 胡红

成功大学研发团队和科技部门负责人在发布会现场合影。

台湾科技部门22日举行“颠覆传统0与1的世界，下世代光控多元记忆材料研究刊登国际期刊”记者会，成功大学物理系团队耗时两年，在內存材料铁酸铋研究有重大突破，团队首创光学技术，结合多铁性材料铁酸铋，让內存体积大幅缩小，探寻具有更强大多元的逻辑状态记忆能力之材料，以及全新的存取技术，可说是未来资讯科技发展的关键。相关研究成果已于5月6日刊载于国际顶尖期刊NatureMaterials（自然材料）。

铁酸铋(BiFeO3)是在一个存储单元中可同时具有高达八种逻辑状态(0-7)的多位元记忆体材料，比起传统只能存储0与1的单位元记忆体，可大幅地提升储存资讯的密度。研究团队成功地开发新颖光学技术，可进行非接触性地特性控制，应用这类材料与相关光控技术，现有记忆体的体积可以被大幅地缩小，耗能也将近一步降低。应用于人工智能发展与云端运算，更可减少读取资料的延迟时间，大幅加速演算速度，可望在未来微缩化多功能纳米元件的趋势中，带来革命性的突破。

成大团队所研究的多逻辑位元记忆材料，对下一世代记忆体提供了全新方案。陈宜君教授指出，以磁性金属薄膜为主材料的传统硬碟为例，只具有一个铁磁有序性，用以纪录0与1的资讯。而多铁性材料铁酸铋的记忆单元为材料内自发的电偶极矩与电子自旋排列方向，记忆单元理论上可达次奈米尺度，且可在同一点存在多个记忆状态，即同时包含电、磁与反铁磁有序，组合上可一次纪录八组资讯于单个储存单元中。且相较于现今商用非挥发性记忆体仍有断电长时间后会损失资料的问题，多铁性材料的记忆状态更加稳定。

成大团队这次研究最重要的突破，在于赋予该材料全光控的优势，由于光是交变的电磁波，因此在传统经验中，光无法对材料产生多组态的记忆调变。杨展其助理教授表示，团队所提出的关键光控技术，可利用光照产生的局部形变进而控制铁酸铋中的多位元记忆组态。利用光学写入技术的记忆体不需任何借助任何金属电极与复杂的元件制程，充分体现“材料即元件”之构想，不只提升了资讯存储效益，也为新世代记忆体开发带来全新的思考方式，使得该材料可被直接导入如量子储存，量子通讯等结合尖端光学技术的跨领域科技。