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原子开关让分子电子学更接近现实
日本研究人员开发出银基原子开关，可在单个分子和电极之间建立稳定的电连接，解决了分子电子学布线的关键挑战。当施加和反转电压时，对应于“开”和“关”状态，开关通过形成和断裂银原子丝来工作。此方法启用 [...]
来源:Scientific Inquirer日本研究人员开发出银基原子开关，可在单个分子和电极之间建立稳定的电连接，解决了分子电子学布线的关键挑战。当施加和反转电压时，对应于“开”和“关”状态，开关通过形成和断裂银原子丝来工作。这种方法能够实现分子组件的可扩展集成，为由单分子构建的超紧凑和节能电路铺平了道路。
未来的电子电路可能不是由硅构建，而是由单个分子构建。科学家们已经证明了分子电子学具有整流器、开关和存储单元的功能。此类设备预计将比当今的电子产品更小、更节能。然而，一个关键的挑战在于在分子和金属电极之间形成稳定的电接触，这对于将单个组件组装成功能电路至关重要。
这个问题的一个解决方案是使用原子开关 (AS)，它是传统机械开关的巧妙替代方案。 AS 不是移动部件，而是依靠移动金属离子或触发氧化还原变化的化学反应来创建和破坏导电路径。这使得它更简单、更可靠、更容易集成到下一代分子电路中。
为了实现 AS 在分子电路中的应用，日本东京科学研究所 (Science Tokyo) 的研究人员现已展示了一种银基 AS，可用于在固态环境中连接单个分子。该研究于 2025 年 10 月 25 日在线发表在《Small》杂志上，标志着朝着创建能够连接不同分子电子元件的分子连接迈出了一步。
这一突破使我们更接近超紧凑和节能的设备，其中整个电子电路都是由单分子构建的。