研究人員創建了一個單分子開關

一組研究人員首次展示了單分子駐極體-這種設備可能是分子計算機的關鍵之一。較小的電子設備對于開發更先進的計算機和其他設備至關重要。這導致該領域朝著尋找一種用分子替代硅芯片的方法進行努力的努力，其中包括創建單分子駐極體-一種可以用作超小型非易失性存儲設備的平臺的開關設備。但是，由于似乎這樣的設備非常不穩定，因此該領域的許多人都想知道是否存在。

電氣工程與應用物理系的Harold Hodgkinson教授與南京大學，人民大學，廈門大學和倫斯勒理工學院的同事馬克·里德(Mark Reed)一起展示了具有功能記憶的單分子駐極體。研究結果于10月12日發表在《自然納米技術》上。

大多數駐極體由壓電材料制成，例如那些在揚聲器中產生聲音的駐極體。在一個駐極體中，所有偶極子(成對的相反電荷)自發地沿相同方向排列。通過施加電場，它們的方向可以顛倒。

里德說：“一直以來，問題是這些電子駐極體的制造量有多小。”

研究人員將an原子(Gd)插入了碳buckyball(一個32面的分子)內，也稱為buckminsterfullerene。當研究人員將這種結構(Gd @ C82)置于晶體管型結構中時，他們觀察到了單電子傳輸，并以此來了解其能量狀態。但是，真正的突破是他們發現可以使用電場將其能量狀態從一種穩定狀態切換到另一種穩定狀態。

里德說：“正在發生的事情是，該分子的作用好像具有兩個穩定的極化狀態。” 他補充說，該團隊進行了各種實驗，在施加電場的同時測量傳輸特性，并來回切換狀態。他說：“我們表明，我們可以對其進行記憶-讀，寫，讀，寫。”

Reed強調說，當前的設備結構目前尚不適用于任何應用，但是證明了其背后的基礎科學是可能的。

他說：“重要的是，它表明您可以在一個分子中創建引起自發極化的兩個狀態和兩個可切換的狀態。” “這可以給人們帶來思路，也許您可??以將內存從字面上縮小到單個分子水平。既然我們知道我們可以做到，那么我們可以繼續用它做更多有趣的事情。”