固體氧化物薄膜中構築單分子接合,促進低功耗次世代元件開發

 

刊登日期:2026/2/10
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東京科學大學開發了一項可在固體氧化物薄膜中,對單一分子進行電氣配線的新方法。研究團隊利用奈米尺度的銀原子細絲(Filament),成功實現了從金屬電極連接至有機分子的配線技術。此方法可在分子穩定封存在固體中的狀態下施加電壓,可望應用於機能性分子的配線,進而促進低功耗元件等次世代元件的開發。
 
近年利用分子自身機能性的「分子元件」備受矚目。特別是將單一分子連接至電極的「單分子接合」技術,預期能展現高效率與全新的物理特性。然而,由於無法實現從電極到分子的穩定配線,相關技術遲遲未能實用化。
 
東京科學大學聚焦於固體電解質中透過控制離子的氧化還原反應與輸送行為以進行運作的「原子開關」機制,並利用此概念製作出單分子接合。
 
首先,研究團隊製作了具有白金/氧化鉭/銀/白金之多層結構的元件,並讓有機分子—乙炔吸藏於氧化鉭薄膜中。在此狀態下施加電壓,誘導銀的氧化還原反應,形成奈米級銀原子細絲結構,並將其與乙炔分子接線。
 
研究中觀測到乙炔導入時特有的電導狀態,此外,透過非彈性電子穿隧能譜(IETS)檢測出乙炔分子接合的振動訊號,進一步確認銀細絲與乙炔分子確實連接。

資料來源: https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00767395
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