多年来，世界各地的工程师和科学家一直在尝试制造更小更快的电子产品。但是，当今设计所需的功率往往会使电路过热并油炸。通常通过将二极管开关与存储元件（称为一个二极管一电阻器）串联连接来构建电路。但是这种方法需要整个器件上的大压降，这会转化为高功率，并且由于需要两个独立的电路元件而使电路的收缩幅度超过了特定点。许多团队正在致力于将二极管和电阻器组合成一个器件。

这些一对一的分子开关是不错的选择，但它们也仅限于仅执行一种功能，即使在那时，它们也经常遇到各种问题，包括不稳定的电压变化和有限的使用寿命。

由新加坡国立大学的Christian Nijhuis带领，由利默里克大学的Damien Thompson和中央佛罗里达大学的Enrique del Barco共同撰写的国际团队于6月1日在同行评审的《自然材料》杂志上详细介绍了这一突破。。

该团队创造了一种新型的分子开关，既可以用作二极管，也可以用作存储元件。该设备的厚度为2纳米，单个分子的长度（比头发的宽度小10,000倍），并且仅需要小于1伏的低驱动电压。

量子物理学专业的教授德尔·巴科（Del Barco）说：“该社区在分子水平上鉴定新型电子设备应用方面正在迅速发展。” “这项工作可能有助于加快涉及人工突触和神经网络的新技术的开发。”

专门研究化学的Nijhuis领导团队。利默里克大学的Damien Thompson提供了计算理论方面的专业知识，而del Barco及其学生和实验室科学家团队则提供了理论分析。

怎么运行的

分子开关以两步机制运行，其中注入的电荷通过分子与设备表面之间带电离子的迁移而稳定。通过成对键合分子，这成为可能。该论文结合了量子力学指导下的电学测量和原子尺度测量，发现了稳定性和开关能力之间的最佳结合点，从而在微观尺度上产生了双二极管+存储器电阻式RAM存储器。

Nijhuis说：“仍然存在一些挑战，需要在这一领域做更多的工作，但这是一个重大突破。”