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分子电路:团队破坏一个二极管一个电守护女神天行记阻的电子设备

纳米技术 2022-04-08 23:58:13

中佛罗里达大学 包括UCF物理学教授恩里克·德尔·巴尔科在内的国际团队创造了一种新型分子开关,它既可以作为二极管,也可以作为存储元件

这种装置有2纳米厚,相当于单个分子的长度(比头发的宽度小10000倍),只需要低于1伏的低驱动电压

UCF提供了理论

学分:中佛罗里达大学 一个与UCF有联系的国际团队破解了一个可能预示超高密度计算新时代的挑战

多年来,世界各地的工程师和科学家一直在努力制造更小更快的电子产品

但是今天的设计所需要的电力往往会过热并烧毁电路

电路通常是通过将一个二极管开关与一个称为一个二极管一个电阻的存储元件串联来构建的

但是这种方法需要器件两端有大的电压降,这会转化为高功率,并且由于需要两个独立的电路元件,会妨碍电路缩小到某一点以上

许多团队正致力于将二极管和电阻结合成一个单一的设备

这些一对一的分子开关是很好的选择,但它们也仅限于执行一种功能,即使这样,它们也经常充满问题,包括不稳定的电压变化和有限的寿命

由新加坡国立大学的克里斯蒂安·尼霍斯领导的国际研究小组,与利默里克大学的达米安·汤普森和中佛罗里达大学的恩里克·德尔·阿尔科合著,在6月1日的同行评审期刊《自然材料》上取得了突破性进展

该团队创造了一种新型的分子开关,既可以作为二极管,也可以作为记忆元件

这种装置有2纳米厚,相当于单个分子的长度(比头发的宽度小10000倍),只需要低于1伏的低驱动电压

专攻量子物理的德尔·巴科教授说:“这个群体在分子尺度上识别新的电子设备应用方面进展迅速。”

这项工作可能有助于加速涉及人工突触和神经网络的新技术的发展

" 专攻化学的尼吉斯领导了这个团队

来自利默里克大学的达米安·汤普森提供了计算理论方面的专业知识,德尔·巴科和他的学生团队以及实验室科学家提供了理论分析

它是如何工作的 分子开关以两步机制工作,其中注入的电荷通过带电离子在分子和器件表面之间的迁移而稳定

这是通过成双成对地结合分子来实现的

该论文称,该团队结合了电学测量和量子力学指导下的原子尺度测量,在稳定性和开关能力之间找到了一个最佳平衡点,在微观尺度上产生了双二极管+存储器电阻随机存取存储器

“仍然有一些挑战,在这一领域还需要更多的工作,但这是一个重大突破,”尼吉斯说

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