一个与 UCF 有联系的国际团队解决了一个可能预示着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。但是当今设计所需的功率往往会过热并炸毁电路。电路通常是通过将二极管开关与存储器元件串联连接来构建的，称为单二极管电阻器。但是这种方法需要器件两端的大电压降，这会转化为高功率，并且由于需要两个独立的电路元件，因此会阻碍将电路缩小到某个点以上。许多团队正致力于将二极管和电阻器组合成一个设备。

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，即便如此，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 Christian Nijhuis 和利默里克大学的 Damien Thompson 和中佛罗里达大学的合著者 Enrique del Barco 领导的国际团队于 6 月 1 日在同行评审期刊《自然材料》上取得了详细的突破.

该团队创造了一种新型分子开关，既可用作二极管又可用作存储元件。该设备厚度为 2 纳米，是单个分子的长度(比头发的宽度小 10,000 倍)，并且只需要低于 1 伏特的低驱动电压。

“社区在分子尺度上识别新型电子设备应用方面正在迅速推进，”专门研究量子物理学的教授德尔巴科说。“这项工作可能有助于加快涉及人工突触和神经网络的新技术的开发。”

专门研究化学的 Nijhuis 领导了这个团队。利默里克大学的 Damien Thompson 提供了计算理论专业知识，del Barco 和他的学生和实验室科学家团队提供了理论分析。

这个怎么运作

分子开关以两步机制运行，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。这是通过成对结合分子来实现的。根据该论文，该团队结合使用由量子力学指导的电学测量和原子尺度测量，在稳定性和开关能力之间找到了一个最佳点，从而在微观尺度上产生了双二极管 + 存储器电阻 RAM 存储器。

“在这个领域仍然存在一些挑战，需要更多的工作，但这是一个重大突破，”Nijhuis 说。