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许多工程成就都归结于材料在两种不同状态之间切换的能力。例如,晶体管依赖于在具有不同导电性的状态之间切换,而光子器件则改变可以通过材料的光量。如果所谓的双稳态材料在状态切换时,多种物理特性发生变化,就能产生更复杂的器件。例如,新兴的自旋电子学领域就涉及到材料磁性和电学特性的同步变化。现在,科学家们成功制造出一种更进一步的材料,它表现出涉及三种物理特性的双稳态。这项研究成果今天发表在《科学》杂志上,有望推动新型电子器件的开发。
罗伯特·哈顿和他在加州大学河滨分校纳米尺度科学与工程中心的同事们制造了这种有机材料,希望它具有新颖的导电性。但是,当他们开始测试这种化合物时,却意外发现了它隐藏的特性。“当我们的材料在状态之间切换时,它会切换导电性、透光量和磁性,”哈顿解释说。“据我们所知,我们的材料是第一个结合了所有这三种特性的有机化合物。” 报告指出,这些变化发生在 62 摄氏度左右,高于潜在应用的室温要求。但该团队总结说,对基本分子构建块进行细微的修改可能会改变发生切换的温度范围。
这种新材料尚未命名,但前景广阔。作者认为,它有可能成为新型电子器件的基础,在这些器件中,不同的物理特性可用于写入、读取和传输信息。