研究人员创建了一个单分子开关

一组研究人员首次展示了单分子驻极体-这种设备可能是分子计算机的关键之一。较小的电子设备对于开发更先进的计算机和其他设备至关重要。这导致该领域朝着寻找一种用分子替代硅芯片的方法进行努力的努力，其中包括创建单分子驻极体-一种可以用作超小型非易失性存储设备的平台的开关设备。但是，由于似乎这样的设备非常不稳定，因此该领域的许多人都想知道是否存在。

电气工程与应用物理系的Harold Hodgkinson教授与南京大学，人民大学，厦门大学和伦斯勒理工学院的同事马克·里德(Mark Reed)一起展示了具有功能记忆的单分子驻极体。研究结果于10月12日发表在《自然纳米技术》上。

大多数驻极体由压电材料制成，例如那些在扬声器中产生声音的驻极体。在一个驻极体中，所有偶极子(成对的相反电荷)自发地沿相同方向排列。通过施加电场，它们的方向可以颠倒。

里德说：“一直以来，问题是这些电子驻极体的制造量有多小。”

研究人员将an原子(Gd)插入了碳buckyball(一个32面的分子)内，也称为buckminsterfullerene。当研究人员将这种结构(Gd @ C82)置于晶体管型结构中时，他们观察到了单电子传输，并以此来了解其能量状态。但是，真正的突破是他们发现可以使用电场将其能量状态从一种稳定状态切换到另一种稳定状态。

里德说：“正在发生的事情是，该分子的作用好像具有两个稳定的极化状态。” 他补充说，该团队进行了各种实验，在施加电场的同时测量传输特性，并来回切换状态。他说：“我们表明，我们可以对其进行记忆-读，写，读，写。”

Reed强调说，当前的设备结构目前尚不适用于任何应用，但是证明了其背后的基础科学是可能的。

他说：“重要的是，它表明您可以在一个分子中创建引起自发极化的两个状态和两个可切换的状态。” “这可以给人们带来思路，也许您可​​以将内存从字面上缩小到单个分子水平。既然我们知道我们可以做到，那么我们可以继续用它做更多有趣的事情。”