金属配合物(金属簇)-高分子组装制备多进制电存储材料的研究

How to use a disk to substitute the 700kg film for 3D IMAX movie-Avatar？ This is a big challenge to traditional inforamtion storage. The high density data storage technology (HDDS) needs new materials while materials showing the multibit electronic memory effects will solve the problem. Our project is foucesd on preparation of the polymer composites (such as polymer nanocomposites or polymeric metal comlpexes) and study of their memory device and multibit memory effects. The project will includes four parts :(1) by using CRP technology, the functioanl polymers with different controllable memory types will be obtianed such as WORM, DRAM and FLASH;(2) Introduce metal complex or metal clusters to the polymer matrix and prepare new polymer composites and their devices for multibit memory character;(3)study the device preparation, assemble mode and film-forming methods to obtain the optimun process of multinary memory device with high performance; (4)illustate the memory type,mechanism and search the designing rule for multibit memory materials. By carrying on this project, a new method and series of new materials for HDDS are expected.

如何用一张薄薄的碟片来替代3D IMAX电影《阿凡达》使用的700公斤胶片？这是信息存储迈向超高密度存储时代的重大挑战。基于多进制电存储技术的存储材料恰恰可以解决这一难题。本项目围绕无机物(金属配合物或金属纳米簇)与聚合物组装制备多进制存储材料这一研究目标,开展:(1) 运用可控自由基聚合技术,通过调控单体或引发剂的结构,获得存储类型可控的功能聚合物(如WORM,DRAM,FLASH等);(2)通过与金属络合物或金属纳米簇组装,制备存储进制可控的新材料并制成存储器件;(3)通过器件制备工艺、组装模式（金属渗入或配合物配位）、成膜方法（旋涂或层层自组装）等研究，获得多进制存储器件的最优制备工艺;(4)阐明材料的存储进制、存储类型及存储机理，找寻分子组装对存储性能的影响规律，建立多进制电存储材料设计的新模型和器件制备的新工艺,为超高密存储技术提供新材料和新方法。

随着智能化、信息化的飞速发展，对信息存储的要求也越来越高。高密度信息存储是希望在最小存储单元获得最大的存储容量。有机材料通过施加电压的变化发生电阻跃迁的现象，可以实现分子水平的信息存储。本项目围绕现阶段有机材料特别是有机聚合物材料在信息存储中的应用难题，开展分子设计、聚合物合成、电子存储性能测试等，对有机电存储材料进行基础研究。本项目实施，对有机多进制材料的设计原理、存储机理、性能优化等方面进行系统研究。拓展了具有三进制有机存储性能的分子、聚合物及其组装材料设计原则。获得了一批具有多进制存储性能的有机分子及聚合物活性材料，将它们制备成存储器件，通过测试I-V曲线等对其性能进行评估，对它们的导电机理也进行了理论及实验研究，为高性能电存储器件的制备提供了新材料和新思路。项目实施后，共发表SCI论文26篇，申请发明专利2项。2017年，参与的“多尺度体系构筑稳定多进制材料及器件”获得教育部自然科学一等奖（排名第三）。