InfoMat:有机功能材料应用于信息存储领域的近期研究进展

随着“大数据”时代的来临和“物联网”技术的快速发展,功耗低、容量大、运行速度快、集成密度高的新型信息存储技术已成为数据存储领域的一大研究热点。然而,当前以无机硅材料为代表的传统存储技术,由于自身的物理因素和工艺条件的限制,已越来越接近其发展极限。近年来,有机功能材料因其成本低、结构多样、性质易于调节、便于溶液加工等优势,在信息存储领域逐渐崭露头角,有望为实现新一代信息存储技术提供有效的解决方案。

近日,新加坡南洋理工大学张其春教授与苏州大学路建美教授、苏州科技大学李阳博士合作,在Wiley出版集团新推出的信息材料领域高影响力期刊InfoMat上发表了题为“Recent advances in organic-based materials for resistive memory applications”的综述文章,系统总结了近年来有机以及有机-无机杂化材料应用于信息存储领域的最新进展,旨在为研发高效稳定的新型有机存储器提供重要的理论支撑和策略指导。

文章重点介绍了基于有机小分子、聚合物、生物材料、二维石墨烯、有机-无机杂化材料(有机金属配合物、金属有机框架、有机-无机杂化多金属氧酸盐及有机-无机杂化钙钛矿)实现存储性能的研究,特别总结了它们在多进制存储方面的应用前景,相比于二进制存储,多进制存储技术能够实现存储容量的显著提升,从而满足超高密度信息存储需求。文章还概述了目前有机存储材料及器件面临的问题和发展方向:(1)关键性能参数(如响应速度、耐久性和稳定性等)相比于无机材料仍需提高;(2)部分提出的存储机理尚缺乏足够的理论和实验证据,需要更深入的研究;(3)开发低成本和高效率的制备工艺,从原型设计走向批量生产值得特别关注;(4)如何在人工智能和神经形态计算这一前沿领域发挥更大的应用潜力,是未来极具挑战性的发展方向。

相关工作在线发表在InfoMat(DOI: 10.1002/inf2.12120)上。

作者简介:

    李阳:苏州科技大学青年讲师,博士期间师从路建美教授和张其春教授。研究兴趣包括有机存储材料的设计、合成与应用,在Adv. Funct. Mater.、ACS Appl. Mater. Interfaces等期刊发表论文19篇,被引240余次,H因子10。

    路建美:苏州大学副校长、教授,中国化工学会会士。长期从事环保与信息存储材料理论和应用研究,在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等期刊发表论文390余篇,被引6900余次,H因子41。

    张其春:新加坡南洋理工大学教授,英国皇家化学会会士,入选2018和2019年全球高被引学者。研究兴趣包括新型有机半导体材料的合成、自组装及其应用,在Nat. Chem.、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.等期刊发表论文360余篇,被引17800余次,H因子72。