用于非挥发性氧化还原门控多级存储设备的二茂铁功能化三芳基胺

【字体: 时间:2026年02月14日 来源:Synthetic Metals 4.6

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  ferrocene-substituted triarylamine化合物通过D-π-D、D-π-A、D-A-D架构设计合成,用于红ox可逆的多级存储。电化学分析显示二元/三元WORM记忆特性,分子模拟揭示机制差异。

  
德文德拉兰·哈尔希尼(Deivendran Harshini)|瓦尔格塞·玛丽亚·安吉拉(Varghese Maria Angela)|普雷德哈内卡·穆罕默德·伊姆兰(Predhanekar Mohamed Imran)|萨穆蒂拉·纳加拉詹(Samuthira Nagarajan)
印度泰米尔纳德中央大学化学系有机电子学部门,蒂鲁瓦鲁尔(Thiruvarur),610 005

摘要

为用于氧化还原活性多级存储应用,设计并合成了一系列具有D-π-D、D-π-A和D-A-D结构的铁烯取代的三芳基胺化合物。这些铁烯取代的三芳基胺单元通过不同的供体/受体单元进行末端修饰,以研究氧化还原反应机制对存储特性的影响。电化学研究表明存在两个明显的阳极峰:第一个峰的氧化电位在0.54-0.58伏特范围内,表明铁烯单元发生了氧化;第二个峰的氧化电位为1.09-1.42伏特,表明化合物具有稳定的LUMO能级。具有D-π-A结构的化合物表现出三元一次写入多次读取(WORM)存储特性,而其他化合物则表现出二元WORM存储特性。分子模拟揭示了这些三元/二元WORM存储特性的作用机制。

章节摘录

引言

在信息传播的新时代,存储设备在我们的日常生活中变得极为重要。企业和学术界都投入了大量努力来开发具有优异特性的新型存储材料。由于基于硅(Si)、锗(Ge)和砷化镓(GaAs)的传统存储设备存在物理和理论上的局限性,这些新材料为存储技术的发展开辟了新的途径。[1],[2],[3]

合成与表征

将铁烯结构与具有D-π-D、D-π-A和D-A-D结构的三芳基胺结合,以研究有机存储设备中的氧化还原机制。化合物10a由简单的铁烯单元和通过苯乙炔桥连接的三芳基胺单元组成。在化合物10b10c的末端位置引入了吸电子基团-CHO和-CN,以评估其与氧化还原活性单元之间的电荷转移作用。在化合物10d中,三芳基胺的结构进行了进一步修饰。

结论

总结来说,我们通过Sonogashira交叉偶联反应设计并合成了基于D-π-D、D-π-A和D-A-D结构的铁烯和三芳基胺化合物。ITO/10a-e/Ag组成的设备表现出非易失性的二元/三元WORM存储特性,这表明其中同时存在氧化还原反应和电荷转移两种机制。以简单的三苯基胺和甲氧基苯基封端的三芳基胺为基础的铁烯化合物表现出二元WORM存储特性。

CRediT作者贡献声明

德文德拉兰·哈尔希尼(Deivendran Harshini):撰写初稿、数据可视化、验证、方法学设计、数据分析。
普雷德哈内卡·穆罕默德·伊姆兰(Predhanekar Mohamed Imran):数据可视化、验证、软件开发。
瓦尔格塞·玛丽亚·安吉拉(Varghese Maria Angela):撰写内容审核与编辑、验证、方法学设计、数据分析。 萨穆蒂拉·纳加拉詹(Samuthira Nagarajan):撰写内容审核与编辑、项目监督、资源协调、资金筹措、概念构思。

利益冲突声明

作者声明以下可能构成潜在利益冲突的财务利益和个人关系:萨穆蒂拉·纳加拉詹表示,泰米尔纳德中央大学提供了财务支持、行政支持以及实验设备和耗材。

致谢

作者感谢印度泰米尔纳德中央大学提供的研究设施。
作者贡献
本手稿的撰写得益于所有作者的共同努力。所有作者均已批准手稿的最终版本。
注释
作者声明不存在任何利益冲突。
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