智能分子充当计算机晶体管
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存储二进制信息,例如经典计算中使用的 1 和 0。该分子的大小约为 5 平方纳米——其中超过 10 亿个可以贴合人类头发的横截面。研究人员认为,他们发现的分子可以提供大约 250 TB/平方英寸的信息密度,大约是当前硬盘存储密度的 100 倍。

在这项研究中,有机盐的分子可以通过一个小的电输入来切换,使其显示为亮或暗,从而提供二进制信息。此信息可以在室温和正常气压下写入、读取和擦除。这些是分子在计算存储设备中实际应用的重要特征。以往针对类似应用的分子电子学研究大多是在真空和极低温度下进行的。
分子必须具备许多特性才能用作分子记忆。除了在环境条件下可以双向切换外,它还必须在明暗状态下长时间保持稳定,并在称为自组装的过程中自发形成只有一个分子厚的高度有序层。
在实验室实验中,该团队在扫描隧道显微镜中使用小电脉冲将单个分子从明亮切换到黑暗。之后,他们还可以通过按下按钮来读取和删除信息。在切换过程中,电脉冲改变了有机盐中的阳离子和阴离子堆叠在一起的方式,这种堆叠导致分子呈现亮或暗。除了转换本身之外,分子的自发排序也至关重要——通过自组装,它们无需昂贵的制造工具就可以进入高度有序的结构(二维晶体),就像目前的情况一样二手电子产品。
如需更多信息,请联系 Stijn Mertens 博士,该电子邮件地址已收到反垃圾邮件插件保护。您需要启用 JavaScript 才能查看它。 +44 (0)1524594189。
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