智能分子可能是制造更大内存电脑的关键

通过|2020年6月3日

研究人员发现了一种单分子“开关”,它可以像晶体管一样工作,并提供存储二进制信息的潜力。

随着我们的计算能力不断增强,世界各地的研究人员正在探索另一种存储和传输信息的方法。最近的一项研究发表在Angewandte Chemie已经确定了单分子“开关”,其可以像晶体管(用于放大或切换电子信号的设备)以存储二进制信息。

该研究的作者表示,“分子电子学的吸引力在于,可以轻松地自底向上制造纳米结构,这些结构的功能可以模仿甚至超越传统电子元件,
同时实现最终的空间密度。”

其优势在于,这种分子的大小约为5平方纳米,这意味着研究人员可以将超过10亿个分子放入人类头发的横截面中。这可以提供大约每平方英寸250tb的信息密度,这大约是当前硬盘存储密度的100倍。

信息可以存储在分子的“亮”或“暗”状态中,当施加小电流时,这些状态是可切换的。这项研究与以前的分子电子学研究不同的是,它可以在室温环境空气压力下完成,而以前的研究一般都是在非常低的真空条件下完成的。

“兰卡斯特大学电化学表面科学高级讲师博士博士说:”兰卡斯特大学电化学表面科学高级讲师博士“博士表示,”有一个完整的物业清单。““除了在环境条件下在两个方向上切换,它必须在明亮和深状态下长时间稳定,并且在称为自组装的过程中,也可以自发地形成仅一个分子厚的高度有序的层。我们是第一个将所有这些特征组合在同一分子中的第一个例子。“

利用扫描隧道显微镜,该团队能够以41tbit /cm的密度写入和存储二进制信息2通过选择分子的光或暗状态。这个概念是基于一种有机盐,它包含一个带正电荷的正离子基团和一个带负电荷的负离子基团。盐自组装成一个高度有序的二维晶体,并根据电脉冲的存在或不存在采取不同的状态,这改变了阳离子和阴离子相互作用和堆叠在一起的方式。

Mertens说:“因为化学使我们能够以原子的精度制造具有复杂功能的分子,分子电子学可能有一个非常光明的未来。”

参考文献:康翠等。分子单层的环境双稳态单偶极子开关《Angewandte Chemie International Edition》(2020)。DOI: 10.1002 / anie.202004016