一個與 UCF 有聯(lián)系的國際團隊解決了一個可能預示著超高密度計算新時代的挑戰(zhàn)。多年來，世界各地的工程師和科學家一直在努力制造更小、更快的電子產(chǎn)品。但是當今設計所需的功率往往會過熱并炸毀電路。電路通常是通過將二極管開關與存儲器元件串聯(lián)連接來構(gòu)建的，稱為單二極管電阻器。但是這種方法需要器件兩端的大電壓降，這會轉(zhuǎn)化為高功率，并且由于需要兩個獨立的電路元件，因此會阻礙將電路縮小到某個點以上。許多團隊正致力于將二極管和電阻器組合成一個設備。

這些一對一的分子開關是很好的選擇，但它們也僅限于執(zhí)行一種功能，即便如此，它們也經(jīng)常充滿問題，包括不穩(wěn)定的電壓變化和有限的壽命。

由新加坡國立大學的 Christian Nijhuis 和利默里克大學的 Damien Thompson 和中佛羅里達大學的合著者 Enrique del Barco 領導的國際團隊于 6 月 1 日在同行評審期刊《自然材料》上取得了詳細的突破.

該團隊創(chuàng)造了一種新型分子開關，既可用作二極管又可用作存儲元件。該設備厚度為 2 納米，是單個分子的長度(比頭發(fā)的寬度小 10,000 倍)，并且只需要低于 1 伏特的低驅(qū)動電壓。

“社區(qū)在分子尺度上識別新型電子設備應用方面正在迅速推進，”專門研究量子物理學的教授德爾巴科說。“這項工作可能有助于加快涉及人工突觸和神經(jīng)網(wǎng)絡的新技術的開發(fā)。”

專門研究化學的 Nijhuis 領導了這個團隊。利默里克大學的 Damien Thompson 提供了計算理論專業(yè)知識，del Barco 和他的學生和實驗室科學家團隊提供了理論分析。

這個怎么運作

分子開關以兩步機制運行，其中注入的電荷通過帶電離子在分子和器件表面之間的遷移而穩(wěn)定。這是通過成對結(jié)合分子來實現(xiàn)的。根據(jù)該論文，該團隊結(jié)合使用由量子力學指導的電學測量和原子尺度測量，在穩(wěn)定性和開關能力之間找到了一個最佳點，從而在微觀尺度上產(chǎn)生了雙二極管 + 存儲器電阻 RAM 存儲器。

“在這個領域仍然存在一些挑戰(zhàn)，需要更多的工作，但這是一個重大突破，”Nijhuis 說。

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