科学家开发新的分子策略，突破电子小型化障碍
随着电子设备越来越小，物理尺寸的限制开始阻碍摩尔定律的持续应用，即硅基微芯片晶体管密度每两年翻一番。分子电子学利用单个分子作为电子器件的基本组件，为进一步缩小电子设备提供了可能。分子电子设备需要精确控制电流流动，但单分子组件的动态特性会影响器件的性能和一致性。美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员提出了一种独特的策略，通过使用具有刚性骨架的分子——即形状持久的阶梯型分子，来控制分子的电导。此外，他们还展示了一种简单的“一锅法”合成这些分子。此策略也成功应用于蝴蝶状分子的合成，展示了其在控制分子电导上的普遍适用性。阶梯型分子由不间断的化学环序列构成，环之间至少有两个共享原子，使分子“锁定”在特定构象中。这一结构提供了形状的持久性，并限制了分子的旋转运动，从而最小化了电导的变化。为了优化此类分子的电导特性，研究小组开发了一种“一锅”合成方法，能够产生化学上多样化的带电阶梯分子。与传统的合成方法相比，该方法所需的起始材料更简单且易于商业获取。此外，研究团队还通过设计、合成和表征蝴蝶状分子，验证了这种形状持久分子的广泛应用性。
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