单分子开关模拟晶体管 实现超高密度计算存储
研究人员发现一种单分子开关,可像晶体管一样工作并存储经典计算中使用的1和0二进制信息。该分子尺寸约5平方纳米——超过十亿个可并排放置在人类头发横截面上。研究人员认为,此类分子可提供约250太比特/平方英寸的信息密度,约为当前硬盘存储密度的100倍。

研究中,有机盐分子在微小电信号输入下可在明亮和黑暗状态间切换,提供二进制信息。该信息可在室温和正常气压下写入、读取和擦除。这些特性对分子在计算存储设备中的实际应用至关重要。以往针对类似应用的分子电子学研究多在真空和极低温度下进行。
分子存储器需具备的关键特性
分子要作为分子存储器发挥作用,除在环境条件下双向可切换外,还需在明暗状态长期稳定,并能自发形成单分子厚度的高度有序层——这一过程称为自组装。
实验室实验中,团队利用扫描隧道显微镜的微小电脉冲将单个分子从明亮切换为黑暗,也能在按钮按下后读取和擦除信息。切换过程中,电脉冲改变有机盐中阳离子和阴离子的堆叠方式,导致分子呈现明暗状态。除切换本身外,分子自发有序排列至关重要——通过自组装,它们无需昂贵制造工具(如当前电子学所需)即可自行形成高度有序结构(二维晶体)。
更多信息请联系Stijn Mertens博士:[邮箱保护];+44 (0)1524594189。
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