東京科學大學開發出可望成為新世代記憶體材料

記憶體儲存資訊的原理仰賴對帶有電偶極之分子的電場控制和方向性。東京科學大學的研究團隊先是開發了一種帶有醛基（-CHO）、有利於形成的新分子HABF，再選擇四面體形、頂點帶有一級胺（-NH₂）的分子TAM，藉由促成醛基和一級胺之間的脫水縮合反應並重複之，打造出以共價鍵相連的新型「共同價鍵有機骨架」（COF），一種結晶性多孔材料。根據使用的溶劑種類不同，可以得到六角柱狀結晶的TK-COF-P以及膜狀結晶的TK-COF-M，兩者的化學組成和鍵結相同，且都有過去COF物質未曾發現的sln型結構。

經測試發現前者是熱力學上之亞穩態物質、後者是穩定物質，共價鍵使得兩種COF具有極高的耐熱性（約400℃）；sln結構的幾何對稱性較低，使得兩種COF的密度低，有足夠的內部空間塞入很多帶有電偶極的「偶極子」（dipole），並且有空間讓這些偶極子在電場的影響下旋轉、改變方向。此外，研究團隊發現TK-COF-M中的偶極子在150℃以下並不會因為環境的熱而改變方向，符合記憶體在常溫下長時間儲存資訊、不藉由電場改寫資訊的需求。本研究為未來新型記憶體的材料開創了新的可能性。

資料來源：東京科學大學（2025年9月5日）

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