近日，福纳新材料首席科学家、厦门大学谢素原院士，厦门大学洪文晶教授课题组在基于单个内嵌金属富勒烯分子的非易失性存储器件及其存算一体应用领域研究中取得重要进展，相关研究成果以“Room-temperature logic-in-memory operations in single- metallofullerenedevices”为题于7月14日发表在Nature Materials（《自然·材料》）。

      该研究成果展示了基于室温下双端单金属富勒烯(Sc2C2@Cs(hept)-C88)器件中的单电偶极子翻转的存储逻辑运算。通过在单金属富勒烯结上施加±0.8V的低电压，发现记录在不同偶极态之间的数字信息可以被可逆地原位编码和存储。由于[Sc2C2]基团被封装在笼子中，相邻器件之间的偶极间耦合预计将低于能垒U；因此，这些器件具有高密度集成的潜力。

       本项研究在一个单金属富勒烯装置上展示了14种布尔逻辑运算，为未来记忆和神经形态计算的发展提供了新的见解。由于微制造工艺中的技术挑战，与栅极控制的三端子器件相比，本项研究的双端子器件在未来的集成中具有优势。本项研究中的密度泛函理论计算表明，非易失性记忆行为来自于富勒烯笼中[Sc2C2]基团的偶极重新取向。这一概念验证代表着朝着室温电操作、低功耗、双端子内存逻辑器件迈出的重要一步，推动了使用纳米电子器件进行存储器内计算的发展。

       此外，本项研究的工作表明，具有封闭的单偶极子基团的超分子笼子是设计单分子记忆逻辑器件的目标分子的潜在方向。

       论文链接： https://www.nature.com/articles/s41467-019-13389-7