联苯丙二氨酸自组装多肽纳米管忆阻器
2022-03-31张金磊马春兰
苏州科技大学学报(自然科学版) 2022年1期
关键词:结构
张金磊,马春兰
(苏州科技大学 物理科学与技术学院,江苏 苏州 215009;江苏省微纳热流技术与能源应用重点实验室,江苏 苏州 215009)
忆阻器具有明显的高阻态和低阻态,可广泛应用于数据存储和人工智能领域[1-2]。忆阻器具有开启/复位时间短、功耗低、存储密度高及与互补金属氧化物半导体工艺兼容等优点[3-4],因而忆阻器可能为神经形态计算和类脑计算等领域开辟全新的研究路径,是最新一代存储器的一个重要候选者[3,5-7]。具有忆阻性质的材料有很多种,主要可以分为金属氧化物、硫系化合物、有机聚合物和有机-无机络合物[8-9]。自组装形成的有序结构具有良好的生物相容性、多变的化学性质和机械柔韧性,因而使用自组装结构作为活性层制备忆阻器,将极大地扩展忆阻器在生物芯片、纳米机器人等生物医学领域的应用[10-12]。但是,到目前为止,基于自组装结构的忆阻器研究还处于起步阶段,鲜有实例报道。联苯丙二氨酸(FF)自组装形成的多肽纳米管,具有独特的生物和电子性质[13],因而引起了广泛的关注。多肽纳米管具有良好的压电性[14-15]、稳定的铁电性[16]、优异的光伏效应[17]、机械稳定性[18]和功能性分子识别[19]等性质。多肽纳米管由六个FF单体分子通过分子间氢键形成一个直径约1.2 nm的六元环。环的内壁由氨基和羧基构成,形成亲水空腔。环的外壁为范德华力结合的共轭苯环构成,形成疏水的外壁。这些六元环通过范德华力不断结合,在平面内以六边形排列的形式不断向外拓展,在垂直方向上不断生长,最终形成纳米管结构[20]。……
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