科学家实现近室温条件下单分子存储

据物理学家组织网近日报道,一个由美国麻省理工大学、印度科学教育研究院等单位科学家组成的国际小组,对以往的“分子存储”实验技术进行了改良,使其能在摄氏零度左右运行,并使制造工艺大大简化。相关论文发表在《自然》杂志网站上。 上世纪80年代时,硬盘每平方英寸只能存半兆字节,现在已接近百万兆。如果能实现单分子存储,有望使存储密度再提高1000倍。但以往的技术要求物理系统在接近绝对零度下工作,而且存储设备是一种“三明治”式夹层结构,由两层铁磁电极夹一层存储分子构成,制造工艺复杂而耗时。 改良后的存储设备制造工艺大大简化。其存储分子由印度研究人员开发,用的是“石墨烯片”,即一层平面碳分子层附着锌原子构成,互相之间天然具有整齐排列在一起的性质。该设备只有一个铁磁电极,相当于半个“三明治”,通过沉积法就能形成非常薄且排列整齐的原子层。 电极设备由麻省理工大学雅格戴斯·穆德拉小组开发。最初,他们是在铁磁电极上沉积了一层薄膜材......阅读全文

单原子存储和单分子逻辑开关技术获突破

《科学》:超高密度存储设备及分子级计算机指日可待  美国IBM公司在最新一期《科学》杂志上发表了两份研究报告,公布了其在单原子存储技术和单分子逻辑开关研究方面取得的技术突破。这是纳米技术领域两项最新的重大科学成就。 在第一份报告中,IBM科学家描述了在测量单个原子的磁各向异性特性方面取得的重大进展。

SOT型磁性存储器研究领域

  近日,中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室在SOT型磁性存储器(MRAM)研究领域取得进展。  实现低功耗、高稳定的数据写入操作是MRAM亟需解决的关键问题之一,其中,消除写入电流的非对称性对于实现写入过程的稳定可控以及简化供电电路设计十分重要。STT-MRAM(Spin-Tra

“分子诀窍”让非磁性金属拥有磁性

  在各种材料中,铁是最广为人知的铁磁性物质。而本周出版的英国《自然》杂志的一篇材料科学论文,描述了一种能让非磁性金属如锰和铜,在常温下拥有磁性的技术。这项研究因“分子诀窍”让金属可以克服“斯托纳判据”,有助于拓宽用作磁性和自旋电子器件材料及材料性质的范围。   物理学上的铁磁性指的是一种材料的磁性

日本合成强力磁性分子

  日本九州大学6日宣布,该校教授佐藤治领导的研究小组开发出一种强力磁性分子,如能发展到实用水平,将有望据此开发把药物送到患病部位的新技术。   目前有不少研究机构在开发分子级别的磁体,不过经常遇到将几个原子连接在一起后、由于原子相互作用而丧失磁性等难题。   佐藤治的研究小组用18个有磁性的铁原子

单原子量子信息存储首次实现

  据美国物理学家组织网5月3日(北京时间)报道,德国马克斯普朗克量子光学研究所的科学家格哈德·瑞普领导的科研小组,首次成功地实现了用单原子存储量子信息——将单个光子的量子状态写入一个铷原子中,经过180微秒后将其读出。最新突破有望助力科学家设计出功能强大的量子计算机,并让其远距离联网

单分子阀门-实现纳米通道中的单分子流动

科学界设想利用微小的分子作为构建物体的基础元素,类似于我们用机械部件组装东西的方式。然而,挑战在于分子非常小,大约是一个垒球大小的一亿分之一,而且它们在液体中会随机移动,使得控制和操纵它们成为一种单一的形式很困难。为了克服这一障碍,能够通过非常狭窄的通道(尺寸类似于百万分之一根吸管)输送分子的"纳米

单分子荧光检测

单分子检测被称为分析化学的极限,近年来取得了重要进展。其中,单分子荧光分析是实现单分子检测最灵敏的光分析技术。单分子荧光检测的关键在于确保被照射的体积中只有一个分子与激光发生作用以及消除杂质荧光的背景干扰。通常采用高效滤光片,利用共焦、近场合消失波激发,可以达到此目的。单分子荧光检测可提供单分子水平

高分子磁性微球概述

   高分子磁性微球是指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性颗粒结合起来形成的具有一定磁性的高分子微球。在精细化工、环境监测、固定化酶、靶向药物、免疫分析、细胞分离、化妆品等方面, 高分子磁性微球有广阔的应用前景。目前,研制适应不同要求的磁性高分子微球正是科研学者努力的重要方向。    高分子磁性

自旋分子存储器研究获进展

  经典的冯·诺依曼计算机架构中,数据存储与处理分离。由于指令、数据在存储器和处理器之间的高频转移,导致计算机发展的“存储墙瓶颈”与“功耗墙瓶颈”。能否模仿人类的大脑,构建新型器件实现计算和存储一体化,完成低功耗的复杂并行计算?  理论提出的自旋场效应晶体管(自旋FET)同时具有实现数据存储和处理的

单原子分子包括哪些

  单原子分子通常情况下只有稀有气体单质(目前只有氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn),不考虑没有得到聚集形态的118号元素(Uuo),固态非金属及一般金属都不属于单原子分子,但一些金属蒸汽由于原子基本独立存在,可认为是单原子分子,金属是直接由原子构成的,由原子键相

研究发现第三种磁性:将改变数据存储方式

  麻省理工学院的物理学家在实验室合成的herbertsmithite纯晶体。这种物质拥有一种新物质态,也就是第三种磁性状态。这个晶体长7毫米,重0.2克,历时10个月合成   北京时间12月25日消息,据国外媒体报道,美国麻省理工学院的研究人员发现了一种新物质,拥有第三种磁性状态

微电子所在SOT型磁性存储器研究领域获进展

  近日,中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室在SOT型磁性存储器(MRAM)研究领域取得进展。  实现低功耗、高稳定的数据写入操作是MRAM亟需解决的关键问题之一,其中,消除写入电流的非对称性对于实现写入过程的稳定可控以及简化供电电路设计十分重要。STT-MRAM(Spin-Tra

美团对研发超薄磁性材料有望用于开发新型存储设备

  美国一个科研团队基于二维磁体三碘化铬开发出了超薄磁性材料,有望用于研制新型存储设备,从而大幅提高信息存储密度并减少能量耗损。图片来源于网络  发表在最新一期美国《科学》杂志上的研究显示,研究人员利用新型二维磁性材料三碘化铬,可基于“电子自旋”对电子流动进行调控,从而实现存储信息。  华盛顿大学许

单分子消除反应的应用

当卤烷类以亲核性碱处理时,E1与SN1反应是一起竞争的。因为最好的E1反应物也是最好的SN1反应物,因此脱去及取代的产物两者常会混在产物中,例如2-氯-2-甲基丙烷在65°C,80%的乙醇中会产生64:36比例的2-甲基-2-丙醇(SN1)和2-甲基丙烯(E1)的混合物。

单分子检测研究获进展

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所张春阳研究员领导的研究团队在单分子检测研究领域取得重要进展,研究成果相继发表在Angewandte Chemie International Edition (2013, 52, 691-694)和Journal of the American C

什么是生物单分子技术

单分子技术是可孤立或用于实验或分析研究某一个分子。单分子研究,对比测量一个整体或大量分子,其中个体行为无法区分收集测量对比,只有一般特征才可以衡量。虽然大多数测量技术在观察单分子还不够灵敏,单分子荧光已成为一种探测尚不能充分理解的位于大量分子层面上,如肌球蛋白在肌肉组织或肌动蛋白丝运动,还有个体位于

单分子荧光检测的介绍

单分子检测是近十年来迅速发展起来的一种超灵敏的检测技术,为分析化学工作者打开了一扇新的大门。单分子检测(SMD)及其分析是一个考察细胞系统内动力学变化以及物质相互作用的精妙方法。现在,人们不仅可以在溶液中对单个分子进行检测和成像,而且可以通过对单分子的光谱性质进行测量,从而对化学反应的途径进行实时监

单原子分子是什么概念

什么是分子:分子由原子组成,具有一定的化学性质.什么是原子:它是物质的基本单位.可以有多个不同或同种原子组成,例如:如水H-O-H,氢气H-H.也可以是单原子组成,即它既可以看成是原子,又可以看成是分子.如汞Hg,He,Na.好比:一般房子可以用 砖,瓦,水泥,石头组成.也可以只用单一的石头建成,像

分子蒸馏单甘酯简介

  以天然植物油脂为原料生产的单硬脂酸甘油酯(GMS),简称单甘酯,经分子蒸馏技术提纯有效成分达到90%以上,又称为分子蒸馏单甘酯,是应用最广泛的食品添加剂,安全用于食品、医药、塑料等的生产加工中,占市场乳化剂用量的一半以上。  分子蒸馏单甘酯中,具有乳化作用的单硬脂酸甘油酯含量更高,剔除了削减效率

共轭碱单分子消除反应

反应物先与碱作用,失去β氢原子,生成反应物的共轭碱碳负离子,然后从这个碳负离子失去离去基团并生成π键。在生成π键的步骤中只有共轭碱碳负离子参加。 共轭碱单分子消除反应(E1CB)也分两步进行,反应速率不仅与反应物浓度成正比,也与碱的浓度有关,其关系较复杂,在多数情况下也成正比。一般说来,只有β碳原子

全线性的电流诱导多态自旋轨道耦合磁性存储器件研究

  近期,中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心研究员罗军课题组与中科院半导体研究所研究员王开友课题组合作,研制出全线性的电流诱导多态自旋轨道耦合(SOT)磁性存储器件,并实现了低能耗、可编辑的突触功能,为基于SOT-MRAM的低功耗存算一体逻辑和神经形态计算提供了一种新方法。  存算一体及

单分子单光子发射及其源阵列首次清晰展示

  记者从中国科学技术大学获悉,该校单分子科学团队的董振超研究小组,通过发展与扫描隧道显微镜(STM)相结合的单光子检测技术和分子光电特性调控手段,首次清晰地展示了空间位置和形貌确定的单个分子在电激励下的单光子发射行为及其单光子源阵列。国际学术期刊《自然·通讯》9月18日发表了这项成果。  单光子源

科学家制造出新型单分子磁体

  据美国物理学家组织网4月22日报道,英国诺丁汉大学的一个研究小组制备出了一种新化合物,可大幅提高计算机的数据存储能力。相关论文发表在最新一期《自然·化学》杂志上。   这种新化合物的分子包含两个铀原子,会在低温下保持磁性,具有这种特性的分子也被称为单分子磁体(SMM)。制备出这

单分子芯片制备实验技术问世

  北京大学化学与分子工程学院郭雪峰教授课题组研发出成熟的单分子芯片制备实验技术,主要揭示了石墨烯场效应晶体管的制备与单分子锚定两大关键步骤。这些技术生产的单分子器件具有普适性,将会催生新一代单分子电子设备,并与其他学科交叉融合,推动单分子交叉科学新领域的发展,例如单分子物理与化学基本物性、单分子化

最灵敏单分子检测方法面世

美国威斯康星大学麦迪逊分校研究团队开发出迄今最灵敏的单分子检测和分析方法。利用他们开发的光学微谐振器(微腔)装置,科学家不用借助即可观察单个分子,有助更好地了解物质组成部分如何相互作用,从而促进药物发现和先进材料开发。相关论文发表于新一期《自然》杂志。这项研究的核心是一个纤维微腔。图片来源:威斯康星

单分子荧光染料——ATTO荧光染料

单分子荧光检测技术是近十年来迅速发展起来的一种超灵敏的检测技术,其检测尺度可以精确到纳米量级,是单分子检测的首选方法。该检测技术利用荧光标记来显示和追踪单个分子的构象变化、动力学、单分子之间的相互作用以及进行单分子操纵。而荧光染料作为重要的标记物在单分子检测中起到了举足轻重的作用。荧光染料,指吸收某

单分子量子纠缠首次实现

  美国两个科研团队在7日出版的《科学》杂志上分别刊文称,他们首次让单个的分子处于量子纠缠状态。在这种奇怪的状态下,分子之间即使相距遥远也能同时相互关联、相互作用。研究团队指出,这项研究为很多应用奠定了基础,包括构建更好的量子计算机、量子模拟器和传感器等。  实现可控的量子纠缠面临诸多挑战,此前科学

研究人员发现单分子回声

  华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室吴健教授团队与以色列魏兹曼研究所合作,利用超快飞秒激光和符合探测技术,首次实验观测到了单分子体系内的超快振动回声。该研究成果近日发表于《自然-物理》。  回声是一种常见的自然现象,存在于许多物理系统中,例如医学上利用电子自旋回声进行核磁共振成像。回声现

Pacific-Biosciences-单分子实时测序

Pacific Biosciences单分子实时测序 Pacific Biosciences单分子实时(SMRT)测序使用特殊的环接头,通过链置换扩增(SDA)或多置换扩增(MDA)从dsDNA片段中生成ssDNA,其基于滚动环扩增(RCA)。然后通过DNA聚合酶加入具有荧光磷酸基团(而不是荧光含氮

单分子消除反应的反应机理

第一步是底物分子的离去基团离去,生成中间体碳正离子,这一步较慢;第二步是溶剂分子夺取碳正离子β-氢,生成烯烃。由于反应的速率控制步骤只与一个底物分子有关,是单分子过程,在反应动力学上是一级反应。 例子:单分子消除反应