中国科学院宁波材料所等单位全球首创无疲劳弹性铁电材料，6月7日，这一科研成果在国际顶尖学术期刊《科学》发表。

“铁电材料是一种常见的功能材料，它在特定方向上可以发生极化翻转，从而实现‘0’和‘1’的数据存储、传感、驱动等功能。”论文共同第一作者、宁波材料所柔性磁电功能材料与器件团队副研究员何日说。

从大家日常使用的打火机、麦克风、耳机、存储器，到滤波器、制动器、减震器，甚至航空动力诊断设备、火星岩石钻孔器、深海声呐设备等尖端领域，传统铁电材料均必不可少。

传统铁电材料会产生疲劳，即随着极化翻转次数的增加，铁电材料极化会减小而导致其性能衰减，最终引发器件失效故障。“在全球范围内，铁电材料的疲劳失效是各种电子设备出现故障的主要原因之一。”何日说。因此，对铁电材料的抗疲劳特性进行优化，是保障器件可靠性的基础。

铁电材料在很多电子器件中必不可少，但又会疲劳失效。“滑移铁电具有抗疲劳特性。”针对传统铁电材料性能下降这一问题，何日和宁波材料所钟志诚研究员通过理论计算，提出预言。他们联合电子科技大学、复旦大学相关团队基于滑移铁电机制，创新制备出无疲劳的二维层状滑移铁电材料。同时，通过AI（人工智能）辅助的大尺度原子模拟，从微观上进一步阐明该机制实现无铁电疲劳原因。

“在400万次循环电场翻转极化以后，电学曲线测量表明，铁电极化并未发生任何衰减，抗疲劳性能明显优于传统离子型铁电材料。”何日说，以存储器为例，使用锆钛酸铅等传统离子型铁电材料的存储器，一般可读写数万次。使用新型二维层状滑移铁电材料的存储器，则无读写次数限制。

“在深海探测或航空航天重大装备领域，无疲劳的新型二维层状滑移铁电材料有望极大提升设备可靠性，降低维护成本。”何日表示，相关团队力量将继续优化该创新材料功能等方面，精准助推数字产业、高端装备、新型功能材料等“361”万千亿级产业集群高质量发展。