光致变色铋配合物是一种很有前途的光学存储元

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聚焦科学:俄罗斯化学家获得了一种新的由铋(III)和紫络根阳离子组成的光致变色络合物,并利用这种新化合物创建了高效、稳定的光记忆元件。本研究的结果将有助于扩大微电子元件的应用范围。

光致变色铋配合物是一种很有前途的光学存储元

俄罗斯化学家获得了一种新的由铋(III)和紫络根阳离子组成的光致变色络合物,并利用这种新化合物创建了高效、稳定的光记忆元件。本研究的结果将有助于扩大微电子元件的应用范围。这项研究发表在《化学通讯》杂志上。

现代的记忆装置,如记忆卡和SSD驱动器,是基于电开关称为晶体管,它可以形成两种准稳定的电子状态,由于存在额外的组件能够积累和存储电荷。该电荷的值使通过晶体管的电流在一定的读取电压下能够或不能通过。在记忆元件中,大电流或“开”状态和小电流或“闭”状态分别对应逻辑1和逻辑0,反之亦然。要写入或擦除一位信息,晶体管必须从一种状态切换到另一种状态。以光致变色材料为例,即暴露在光线下会改变颜色的材料,这种开关需要光脉冲,而且通常还需要电场叠加。

紫络根阳离子由两个连接的芳香吡啶环(C10H8N2R2)2 组成,在氮原子上有两个取代基(R)。一些卤化物金属和紫离子配合物,例如。那些含有元素周期表第七族元素(F、Cl、Br和I)的化学物质,在光照下会改变颜色。尽管这些化合物具有非常吸引人的光电子特性,但它们还没有在电子学上得到应用。有史以来第一次,一群来自斯科尔科沃科技研究所的科学家(莫斯科)问题的化学物理研究所的RAS (Chernogolovka)和尼克拉艾无机化学研究所的某人的RAS(新西伯利亚),由Skoltech帕维尔Troshin教授设计了一个光敏铋与最优属性和复杂的证明,它可以作为一个先进的,光引发材料存储设备。

早些时候,我们展示了将有机光致变色材料应用于可光witch场效应晶体管和光存储元件的前景。最近,我们研究了一系列二庚二醇衍生物,建立了它们的结构和性质之间的重要关系。在目前的研究中,我们通过在光开关和存储元件中使用金属化合物,在这一研究领域向前迈进了一步。”

研究人员将有机场效应晶体管与另外一层光敏层组装在一起,光敏层由铋配合物和紫络根阳离子组成。作为中间器件制造步骤,该复合物从介电氧化铝层上的溶液结晶成薄膜。科学家们发现,通过同时施加光脉冲和设备电极之间的电偏置,可以对该设备进行“编程”,从而导致设备在两种或更多准稳定电态之间切换。在晶体管中拥有多个状态为创建用于高密度数据记录的多位存储元件开辟了广阔的前景。

通过晶体管通道的电流可以在半秒内被调制100次,在几十秒的编程过程中被调制10000次。这个数字表明了器件的高效率,与目前已知的最好的有机光敏场效应晶体管的特性相匹配。作者假定他们的设备将具有长期的数据存储能力,并且能够承受多次写-读-擦除周期。最近的研究表明,它们能稳定运行200多次。


光致变色铋配合物是一种很有前途的光学存储元  
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