摘要：想象一下，您的手机，计算机甚至微小的可穿戴设备可以像人脑一样思考和学习的未来 - 更快地处理信息，更智能和减少能量。突破性的方法通过电气“扭曲”单个纳米级铁电域壁，使这种愿景更接近现实。...

想象一下，您的手机，计算机甚至微小的可穿戴设备可以像人脑一样思考和学习的未来 - 更快地处理信息，更智能和减少能量。

弗林德斯大学（Flinders University）和UNSW悉尼（Sydney）开发了一种突破性的方法，通过电气“扭曲”单个纳米级铁电域壁，使这种愿景更接近现实。

域壁几乎是看不见的，极其微小（1-10 nm）的边界，这些边界自然出现，甚至可以被注射或擦除或在称为铁电的特殊绝缘晶体内。这些晶体内部的域壁以不同的界电荷方向分开区域。

弗林德斯大学（Flinders University）Phankaj Sharma博士，新的美国化学学会（ACS），弗林德斯大学（Flinders University）高级讲师说，更重要的是，这些微小的边界尽管被嵌入了绝缘晶体中，可以充当调节电子流量的渠道，因此能够像人脑中的储存和处理信息一样存储和处理信息。

为什么这很重要？研究人员说，模仿人脑的设备可以更快地处理大量信息，而与现有的数字计算机相比，使用少于图像和语音识别的任务相比，使用较少的能量。

Sharma说：“通过这种新设计，这些铁电材料中的这些铁电域壁有望为新一代的适应性记忆设备提供动力，从而使我们更接近更快，更绿和更智能的电子产品。” “我们的结果重申了基于综合的铁电器设备的脑启发的神经形态和内存计算应用程序的铁电域壁的希望。”

“在我们的研究中，单个铁电域壁已经受控注入并设计为模仿备忘录的行为。通过应用电场，我们仔细操纵了该单个壁的形状和位置，从而使其弯曲和翘曲。”

“这种受控的运动导致墙壁的电子特性的变化，从而释放了其在不同级别上存储和处理数据的能力。”

这项新研究揭示了跨两个终端设备的铁电域壁（请参见下图）如何用作“回忆录” - 可以将信息存储在不同级别并记住其电活动的历史的设备，类似于人类大脑中的突触。

联合国教堂教授Jan Seidel教授说：“关键在于墙壁的表面固定（固定的地方）与其在材料中更深的扭曲或扭曲的自由之间的相互作用。

他说：“这些受控的曲折创造了一系列电子状态，实现了多级数据存储，并消除了重复性壁注入或擦除的需求，从而使设备更加稳定和可靠。”

这项研究使用高级显微镜和理论相位场建模，发现了这些翘曲引起的电子过渡背后的物理。

联合国教堂合着者Valanoor Nagarajan教授补充说：“这些新的高度可再现和节能的域壁设备可以彻底改变神经形态计算，这是脑启发的系统，这些系统有望重塑人工智能和数据处理。”