p Químicos russos obtiveram um novo complexo fotocrômico composto de bismuto (III) e cátions viologenos e usaram o novo composto para criar elementos de memória óptica que se mostraram altamente eficientes e estáveis. Os resultados do estudo podem servir para expandir a gama de componentes microeletrônicos no futuro. A pesquisa foi publicada na revista Comunicações Químicas . p Dispositivos de memória modernos, como cartões de memória e unidades SSD, são baseados em interruptores elétricos conhecidos como transistores, que pode formar dois estados elétricos quase estáveis ​​devido à presença de componentes adicionais capazes de acumular e armazenar carga elétrica. O valor desta carga ativa ou desativa a corrente elétrica através do transistor em certa tensão de leitura. Em elementos de memória, os estados de alta corrente ou "aberto" e baixa corrente ou "fechado" correspondem à lógica um e à lógica zero, respectivamente, ou vice-versa. Para escrever ou apagar um bit de informação, o transistor deve mudar de um estado para o outro. No caso de materiais fotocrômicos, ou seja, materiais que mudam de cor quando expostos à luz, a comutação requer um pulso de luz e, muitas vezes, superposição do campo elétrico, também.

p Os cátions de viologen consistem em dois anéis de piridina aromáticos ligados (C ₁₀ H ₈ N ₂ R ₂ ) ₂ ⁺ com dois substituintes (R) nos átomos de nitrogênio. Alguns complexos de metal haleto e viologen, ou seja, aqueles que contêm elementos do sétimo grupo da tabela periódica (F, Cl, Br, e eu), pode mudar de cor quando exposto à luz. Esses compostos ainda não encontraram aplicação na eletrônica, apesar de suas características optoeletrônicas altamente atraentes. Pela primeira vez, um grupo de cientistas do Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia (Moscou), o Instituto de Problemas de Física Química de RAS (Chernogolovka) e o Instituto Nikolaev de Química Inorgânica de SB RAS (Novosibirsk), liderado pelo professor da Skoltech Pavel Troshin, projetou um complexo de bismuto fotossensível com propriedades ideais e demonstrou que pode ser usado como um avançado, material disparado opticamente para dispositivos de memória.

p "Mais cedo, mostramos as perspectivas do uso de materiais fotocrômicos orgânicos em transistores de efeito de campo fotoativáveis ​​e elementos de memória óptica. Recentemente, examinamos uma série de derivados dihetarylethene e estabelecemos correlações muito importantes entre sua estrutura e propriedades. No estudo atual, demos um passo à frente nesta linha de pesquisa usando compostos de metal em interruptores ópticos e elementos de memória, "explica Lyubov Frolova, um cientista pesquisador sênior da Skoltech.

p Os pesquisadores montaram transistores de efeito de campo orgânico com uma camada fotossensível adicional feita de complexo de bismuto com cátions de viologen. Como uma etapa intermediária de fabricação do dispositivo, o complexo foi cristalizado como um filme a partir de uma solução em uma camada dielétrica de óxido de alumínio. Os cientistas descobriram que o dispositivo pode ser "programado" aplicando simultaneamente pulso de luz e polarização elétrica entre os eletrodos do dispositivo, o que resulta na mudança do dispositivo entre dois ou mais estados elétricos quase estáveis. Ter vários estados no transistor abre grandes perspectivas para a criação de elementos de memória de vários bits para gravação de dados de alta densidade.

p A corrente que passa pelo canal do transistor pode ser modulada em 100 vezes em meio segundo e em 10, 000 vezes em várias dezenas de segundos de programação. Este número aponta para a alta eficiência dos dispositivos, que corresponde às características dos melhores transistores de efeito de campo fotossensíveis orgânicos conhecidos até hoje. Os autores presumem que seus dispositivos terão capacidade de armazenamento de dados de longo prazo e serão capazes de resistir a muitos ciclos de gravação-leitura-apagamento. A pesquisa recente demonstrou seu funcionamento estável em mais de 200 ciclos.