journal article·2010-12-22

Polymeric Memory Elements and Logic Circuits that Store Multiple Bit States

Graham de Ruiter, Yair H. Wijsboom, Noa Oded, Milko E. van der Boom

Publisher page

Abstract

The ever-increasing flow of information requires new approaches for high-density data storage (HDDS). Here, we present a novel solution that incorporates the easily accessible polymer poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) with multistate memory. The electrical addressable polymer is able to store up to five different memory states, which are stable up to 20 min. The observed memory states are generated by the optical output signature of the PEDOT deposited on indium tin oxide (ITO) coated glass, upon applying specific electrical inputs. Moreover, the demonstrated platforms can be represented by a general logic circuit, which allows the construction of multistate memory, such as flip-flops and flip-flap-flop logic circuits.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Conducting polymers and applications · Advanced Memory and Neural Computing · Analytical Chemistry and Sensors

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Organic Chemistry and Applied Mathematics and Computer Science, The Weizmann Institute of Science, 76100 Rehovot, Israel

References (73)

Show source-provided references
1. von Neumann J. · IEEE Ann. Hist. Comput. · 1993 · 15 · 2710.1109/85.238389 ↗
2. McCulloch W. S. · Bull. Math. Biophys. · 1943 · 5 · 11510.1007/BF02478259 ↗
3. Lieber C. M. · Sci. Am. · 2001 · 285 · 5010.1038/scientificamerican0901-58 ↗
4. de Silva A. P. · Nature · 1993 · 364 · 4210.1038/364042a0 ↗
5. Pischel U. · Aust. J. Chem. · 2010 · 63 · 14810.1071/CH09460 ↗
6. Andreasson J. · Chem. Soc. Rev. · 2010 · 39 · 17410.1039/B820280J ↗
7. Szacilowski K. · Chem. Rev. · 2008 · 108 · 348110.1021/cr068403q ↗
8. Credi A. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2007 · 46 · 547210.1002/anie.200700879 ↗
9. de Silva A. P. · Nat. Nanotechnol. · 2007 · 2 · 39910.1038/nnano.2007.188 ↗
10. Liu Y. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2010 · 49 · 259510.1002/anie.200906333 ↗
11. Chung J. W. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2009 · 48 · 703010.1002/anie.200902777 ↗
12. Mu L. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2009 · 48 · 346910.1002/anie.200805015 ↗
13. Komatsu H. · J. Am. Chem. Soc. · 2009 · 131 · 558010.1021/ja8098239 ↗
14. Gupta T. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2008 · 47 · 532210.1002/anie.200800830 ↗
15. Cheng P. N. · Chem. Commun. · 2005 · 128510.1039/B417823H ↗
16. Guo X. F. · Adv. Mater. · 2004 · 16 · 12510.1002/adma.200306102 ↗
17. Szacilowski K. · Chem.—Eur. J. · 2004 · 10 · 252010.1002/chem.200305663 ↗
18. Amelia A. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2008 · 47 · 624010.1002/anie.200802018 ↗
19. Andreasson J. · J. Am. Chem. Soc. · 2008 · 130 · 111210.1021/ja802845z ↗
20. Andreasson J. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2007 · 46 · 95810.1002/anie.200603856 ↗
21. Margulies D. · Nat. Mater. · 2005 · 4 · 76810.1038/nmat1469 ↗
22. Langford S. J. · J. Am. Chem. Soc. · 2003 · 125 · 1119810.1021/ja036909+ ↗
23. de Silva A. P. · J. Am. Chem. Soc. · 2000 · 122 · 396510.1021/ja994080m ↗
24. Mano M. M. · 2000
25. de Ruiter G. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2010 · 49 · 16910.1002/anie.200905358 ↗
26. Karnbratt J. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2010 · 49 · 185410.1002/anie.200906088 ↗
27. Periyasamy G. · Chem.—Eur. J. · 2009 · 15 · 131010.1002/chem.200802249 ↗
28. Lee J. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2009 · 48 · 850110.1002/anie.200902990 ↗
29. Guo Z. Q. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2007 · 46 · 554910.1002/anie.200700526 ↗
30. Baron R. · Chem. Commun. · 2006 · 214710.1039/b518378b ↗
31. Lee S. H. · Nat. Nanotechnol. · 2007 · 2 · 62610.1038/nnano.2007.291 ↗
32. Lankhorst M. H. R. · Nat. Mater. · 2005 · 4 · 34710.1038/nmat1350 ↗
33. Kim T. W. · Adv. Mater. · 2009 · 21 · 249710.1002/adma.200803798 ↗
34. Kang S. J. · Adv. Funct. Mater. · 2009 · 19 · 281210.1002/adfm.200900589 ↗
35. Ling D. Q. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2006 · 45 · 294710.1002/anie.200504365 ↗
36. de Ruiter G. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2010 · 49 · 478010.1002/anie.201000785 ↗
37. Li H. · J. Am. Chem. Soc. · 2010 · 132 · 554210.1021/ja910243f ↗
38. Wang Y. · Nanotechnology · 2010 · 21 · 04520210.1088/0957-4484/21/4/045202 ↗
39. Lee D. · Adv. Mater. · 2010 · 22 · 51010.1002/adma.200902288 ↗
40. Jung Y. · Nano Lett. · 2008 · 8 · 205610.1021/nl801482z ↗
41. Poverenov E. · Chem. Mater. · 2010 · 22 · 401910.1021/cm100561d ↗
42. Sonmez G. · Chem. Commun. · 2005 · 525110.1039/b510230h ↗
43. Sonmez G. · Adv. Mater. · 2004 · 16 · 190510.1002/adma.200400546 ↗
44. Kumar A. · Chem. Mater. · 1998 · 10 · 89610.1021/cm9706614 ↗
45. Havinga E. E. · Chem. Mater. · 1996 · 8 · 76910.1021/cm9504551 ↗
46. Gustafsson-Carlberg J. C. · Electrochim. Acta · 1995 · 40 · 223310.1016/0013-4686(95)00169-F ↗
47. Gustafsson J. C. · Solid State Ionics · 1994 · 69 · 14510.1016/0167-2738(94)90403-0 ↗
48. Dietrich M. · J. Electroanal. Chem. · 1994 · 369 · 8710.1016/0022-0728(94)87085-3 ↗
49. Pei Q. · Polymer · 1994 · 35 · 134710.1016/0032-3861(94)90332-8 ↗
50. For a review on π-conjugate polymers, see
51. Beaujuge P. M. · Chem. Rev. · 2010 · 110 · 26810.1021/cr900129a ↗
52. Skotheim T. A. · 2007
53. Yang C. · J. Am. Chem. Soc. · 2008 · 130 · 1652410.1021/ja806784e ↗
54. Allard S. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2008 · 47 · 407010.1002/anie.200701920 ↗
55. Kulkarni A. P. · Chem. Mater. · 2004 · 16 · 455610.1021/cm049473l ↗
56. Beaujuge P. M. · Nat. Mater. · 2008 · 7 · 79510.1038/nmat2272 ↗
57. Krebs F. C. · Nat. Mater. · 2008 · 7 · 76610.1038/nmat2282 ↗
58. Aubert P.-H. · Chem. Mater. · 2004 · 16 · 238610.1021/cm049951s ↗
59. Seshadri V. · Org. Electron. · 2007 · 8 · 36710.1016/j.orgel.2007.01.004 ↗
60. Yang C. · J. Am. Chem. Soc. · 2008 · 130 · 644410.1021/ja710621j ↗
61. Thomson B. C. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2008 · 47 · 5810.1002/anie.200702506 ↗
62. Thompson B. C. · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 1271410.1021/ja061274a ↗
63. Fei J. F. · Chem. Mater. · 2008 · 20 · 383210.1021/cm7022983 ↗
64. Sonmez G. · J. Mater. Chem. · 2006 · 16 · 247310.1039/b600053c ↗
65. For another application of a known molecule, see
66. Ceroni P. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2009 · 48 · 851610.1002/anie.200904764 ↗
67. Knuth D. E. · 1997
68. Hayes B. · Am. Sci. · 2001 · 89
69. Hurst S. L. · IEEE Trans. Comput. · 1984 · 33 · 116010.1109/TC.1984.1676392 ↗
70. The information density in multistate memory is (N/2)Ztimes higher than in binary memory, whereNis the number of states andZrepresents the number digits. Alternatively, the digits required to represent a given number is Ln(2)/ln(N) less than in the binary system.
71. de Silva A. P. · J. Am. Chem. Soc. · 1999 · 121 · 139310.1021/ja982909b ↗
72. Möller S. · Nature · 2003 · 16610.1038/nature02070 ↗
73. Periyasamy G. · Aust. J. Chem. · 2010 · 63 · 17310.1071/CH09504 ↗