近日國際重要期刊《Nature Communications》在線發(fā)表我校化學與分子工程學院陳彧教授課題組在高分子憶阻器技術(shù)領(lǐng)域取得的突破性進展（論文題目：Redox-gated polymer memristive processing-memory unit；Nature Commun. 2019, 10: 736(pages1-11); 原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-08642-y）。華東理工大學為第一通訊單位，張斌副教授為第一作者，我校二級教授陳彧老師為該論文第一單位通訊作者。該工作獲得了國家自然科學基金重點基金，面上及青年基金，教育部重大項目、中央高?；緲I(yè)務(wù)費，上海市浦江人才計劃以及晨光計劃的資助。
憶阻器（Memristor）是一種具有電阻的結(jié)構(gòu)（電極/介質(zhì)/電極）和量綱（歐姆）的新型納米電子器件。當在憶阻器兩端施加的電壓超過一定數(shù)值時，器件電阻可以發(fā)生兩態(tài)、多態(tài)甚至連續(xù)的可逆變化，從而實現(xiàn)單值甚至多值的信息存儲。更為重要的是，利用憶阻器執(zhí)行可重構(gòu)的非易失性算數(shù)與邏輯操作，在單一器件中原位實現(xiàn)信息存儲與運算的融合，更有望突破長久以來限制計算機實際運行速度的馮·諾依曼瓶頸，這對于簡化計算機架構(gòu)并提高其運算性能具有重要的意義。而與傳統(tǒng)的無機半導體材料相比，有機聚合物具有優(yōu)異的機械柔韌性和延展性，并且可以通過印刷和噴墨打印等溶液加工方式實現(xiàn)低成本集成，在面向邊緣計算的柔性芯片中具有得天獨厚的優(yōu)勢（Yu Chen* et al., Materials Horizons 2014, 1: 489-506，Engineered Science 2018, 4:4-43；Chem. Soc. Rev. 2012, 41: 4688–4707)。陳彧課題組通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)和“點擊化學”合成了側(cè)鏈含三苯胺和二茂鐵基團兩個氧化還原體系的新型聚芴功能材料（簡稱為PFTPA-Fc，圖1），利用其固態(tài)三重氧化還原憶阻行為制備了柔性憶阻器原型器件。電學性能測試表明該器件在低電壓下分別呈現(xiàn)8態(tài)/3值存儲特性和連續(xù)的模擬憶阻行為，并可在高電壓下實現(xiàn)兩種特性的自由切換；而原位熒光光譜與二維成像測試則證實PFTPA-Fc在高、低電壓下的憶阻行為分別來自三苯胺和二茂鐵基團的可逆固態(tài)電化學氧化還原反應(yīng)。利用該器件的模擬憶阻行為不僅能夠執(zhí)行十進制四則算術(shù)運算，還可以完成基本的二元布爾邏輯操作，從而在單一聚合物憶阻器中實現(xiàn)多值信息存儲與處理功能的集成，為發(fā)展高性能、低功耗的存算一體器件與芯片提供了新的材料體系和理論基礎(chǔ)。
圖1. PFTPA-Fc 分子結(jié)構(gòu)和運算示意圖